Aviso: Esta página é uma tradução automática da página original em inglês. Por favor note uma vez que as traduções são geradas por máquinas, não tradução tudo será perfeita. Este site e suas páginas da Web destinam-se a ler em inglês. Qualquer tradução deste site e suas páginas da Web pode ser imprecisas e imprecisos no todo ou em parte. Esta tradução é fornecida como uma conveniência.

Os cientistas de UNC identificam uma molécula como o controlador poderoso da maturação do cérebro nos mamíferos

Uma equipe conduzida por cientistas na Faculdade de Medicina de UNC identificou uma molécula chamada microRNA-29 como um controlador poderoso da maturação do cérebro nos mamíferos. Suprimir de microRNA-29 nos ratos causou os problemas muito similares àqueles vistos no autismo, na epilepsia, e em outras circunstâncias neurodevelopmental.

Os resultados, publicados em relatórios da pilha, iluminam um processo importante na maturação normal do cérebro e apontam à possibilidade que interromper este processo poderia contribuir às doenças de cérebro humano múltiplas.

Nós pensamos que as anomalias na actividade microRNA-29 são prováveis ser um tema comum em desordens neurodevelopmental e mesmo em diferenças comportáveis ordinárias nos indivíduos. Nosso trabalho sugere aquele níveis de impulso de miR-29, talvez mesmo entregando o directamente, poderia conduzir a uma estratégia terapêutica para desordens neurodevelopmental tais como o autismo.”

Mohanish Deshmukh, PhD, autor superior, professor, departamento de UNC da biologia celular & da fisiologia e membro do centro da neurociência de UNC

miR-29 e maturação do cérebro

MicroRNAs é estiramentos curtos do ácido ribonucléico dentro das pilhas que regulam a expressão genética. Cada microRNA, ou o RIM, podem ligar directamente a um transcrito do RNA de determinados outros genes, impedindo que esteja traduzido em uma proteína. MiRNAs assim serve eficazmente como inibidores da actividade de gene, e o microRNA típico regula genes múltiplos desta maneira de modo que a informação genética não overexpressed. Estes reguladores essenciais foram pesquisados intensiva somente nas duas décadas passadas. Conseqüentemente, muito permanece ser descoberto sobre seus papéis na saúde e na doença.

Deshmukh e os colegas expor para encontrar microRNAs envolvidos na maturação do cérebro após o nascimento, uma fase que nos seres humanos inclua aproximadamente os primeiros 20 anos de vida. Quando os cientistas procuraram microRNAs com mais actividade no cérebro adulto do rato do que o cérebro novo do rato, um grupo de miRNA colou a maneira para fora do resto. Os níveis da família miR-29 eram 50 a 70 vezes mais altamente nos cérebros adultos do rato do que em cérebros novos do rato.

Os pesquisadores examinaram um modelo do rato em que os genes para a família miR-29 foram suprimidos apenas no cérebro. Observaram que embora os ratos fossem nascidos normalmente, desenvolveram logo uma mistura de problemas, incluindo comportamentos repetitivos, hiperactividade, e outras anomalias vistas tipicamente em modelos do rato do autismo e de outras desordens neurodevelopmental. Muitos desenvolveram apreensões epiléticos severas.

Para obter um sentido do que causasse estas anomalias, a actividade de gene examinada pesquisadores nos cérebros dos ratos, comparando a à actividade nos cérebros do rato que tiveram miR-29. Como esperado, muitos genes eram muito mais activos quando miR-29 era já não lá obstruir sua actividade. Mas os cientistas encontraram inesperada um grande grupo de genes - associados com os neurónios - que eram menos activos na ausência de miR-29.

Um methylator misterioso

Com auxílio chave do co-autor Michael Greenberg, PhD, um professor da neurociência na Universidade de Harvard, os pesquisadores encontraram eventualmente a explicação para esta redução misteriosa na actividade de gene.

Um dos genes do alvo que miR-29 obstrui normalmente é um gene que codifique para uma enzima chamada DNMT3A. Esta enzima coloca as alterações químicas especiais chamadas CH-methylations no ADN, aos genes do silêncio na vizinhança. Em cérebros dos ratos, a actividade do gene para DNMT3A normalmente aumenta no nascimento e então diminui agudamente diversas semanas mais tarde. Os cientistas encontraram que miR-29, que obstrui DNMT3A, é o que força normalmente esta diminuição afiada.

Assim, nos ratos cuja a falta miR-29 dos cérebros, DNMT3A não é suprimido e o processo do CH-methylation continua anormalmente - e muitos genes do neurónio que devem se tornar activos continuam a ser suprimidos pelo contrário. Alguns destes genes, e o gene para DNMT3A próprio, foram encontrados para faltar ou transformados nos indivíduos com desordens neurodevelopmental tais como o autismo, a epilepsia, e a esquizofrenia.

Para confirmar o papel de DNMT3A, os cientistas criaram um modelo original do rato que impedisse que miR-29 suprima DNMT3A, mas as folhas miR-29 outro visam sem tocar. Mostraram esse este desencadear de DNMT3A em seus próprios resultados em muitos dos mesmos problemas tais como apreensões e a morte adiantada, como visto nos ratos sem miR-29.

Os resultados destacam e esclarecem o que parece provavelmente ser um processo crucial em dar forma ao cérebro tarde em sua revelação: o interruptor-fora de DNMT3A para livrar acima muitos genes que são significados ser mais activos no cérebro adulto.

“Estes resultados são os primeiros para identificar miR-29 como um regulador essencial do methylation do CH, e para mostrar porque restringir o methylation do CH a um período crítico é importante para a maturação normal do cérebro,” Deshmukh disse.

Deshmukh e os colegas estão continuando agora estudando com maiores detalhes como a falta de miR-29 em grupos diferentes de neurónios pôde causar tais desordens, e mais geralmente estão estudando como a actividade de miR-29 é regulada na infância para ajustar funções do cérebro, dando desse modo a seres humanos os traços que lhes fazem indivíduos originais.

Source:
Journal reference:

Swahari, V., et al. (2021) MicroRNA-29 is an essential regulator of brain maturation through regulation of CH methylation. Cell Reports. doi.org/10.1016/j.celrep.2021.108946.