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 pesquisadores descobrem o motorista genético novo do autismo e de outras desordens desenvolventes

Um grupo de investigação que inclui o professor de universidade TAKUMI de Kobe Toru (também um cientista de visita superior no centro de RIKEN para a pesquisa da dinâmica das biosistemas) e professor adjunto TAMADA Kota, ambos a divisão da fisiologia na escola da medicina, revelou um gene causal (Necdin, NDN) nos ratos do modelo do autismo que têm a anomalia cromossomática chamada variação do número de cópia.

Os pesquisadores esperam iluminar o mecanismo molecular do gene de NDN a fim contribuir para a criação de estratégias novas do tratamento para as desordens desenvolventes que incluem o autismo.

Estes resultados de pesquisa foram publicados em comunicações da natureza o 1º de julho de 2021.

Questões básicas

  • O grupo de investigação identificou Ndn como um gene causal do autismo conduzindo uma selecção baseada na expressão synaptic em um modelo animal da desordem (rato da duplicação 15q).
  • O gene de Ndn regula a revelação da sinapse durante a fase desenvolvente.

Fundo da pesquisa

Mesmo que o número de pacientes diagnosticados com autismo (desordem do espectro do autismo) esteja aumentando extremamente, muitos aspectos desta desordem desenvolvente não são ainda bons compreendidos. Suas causas são divididas em factores genéticos e em factores ambientais. Dentro destes factores genéticos, as variações particulares do número de cópia foram encontradas em pacientes autísticos; por exemplo, duplicação do cromossoma 15q11-q13. Estas anomalias na região 15q11-q13 são divididas em casos cromossomáticos materna derivados e paternally derivados da duplicação. Compreende-se que o gene de Ube3a conduz a duplicação cromossomática materna derivada. Contudo, não se sabe que gene é vital para a duplicação paternally derivada.

Este grupo de investigação sucedeu previamente em desenvolver um modelo do rato da duplicação 15q11-q13 (rato da duplicação 15q). Usando este modelo do rato, identificaram anomalias numerosas em casos cromossomáticos paternally derivados da duplicação, incluindo autismo-como comportamentos, e anomalias na formação dendrítico da espinha. Contudo, os pesquisadores eram incapazes de identificar que gene é responsável para autismo-como o comportamento porque esta região contem muitos as moléculas e os genes do RNA da não-codificação que codificam proteínas.

Metodologia da pesquisa

Em ratos da duplicação 15q, há um grande número de genes porque a duplicação estende à região 6Mb. A pesquisa precedente mostrou que as anomalias comportáveis não estiveram induzidas pela duplicação cromossomática materna derivada, conseqüentemente em torno de 2Mb foi excluída. Quanto para ao 4Mb restante, os pesquisadores primeiramente criaram um modelo novo do rato da duplicação 1.5Mb e investigaram anomalias do comportamento. Dos resultados, eram incapazes de identificar alguns autismo-como anomalias comportáveis em ratos da duplicação 1.5Mb. Conseqüentemente, os pesquisadores excluíram este 1.5Mb, deixando o com os três genes da proteína-codificação como candidatos possíveis.

Em seguida, estes três genes foram introduzidos individualmente no córtice cerebral dos ratos através dentro - do electroporation do utero. Os pesquisadores mediram a taxa de retorno da espinha (formação e eliminação de espinhas dendrítico durante um período de 2 dias) que usa in vivo um microscópio do dois-fotão e descobriram que o número de espinhas aumentou dràstica quando o gene de Ndn foi introduzido. Além disso, a classificação da morfologia destas espinhas indicou que a maioria era imatura. Isto revela que o gene de Ndn regula a formação e a maturação de espinhas dendrítico durante a fase desenvolvente.

Usando CRISPR-Cas9, os pesquisadores removeram subseqüentemente a uma cópia do gene de Ndn do modelo do rato da duplicação 15q para gerar ratos com um número de cópia genomic normalizado para este gene (rato do dupΔNdn 15q). Usando este modelo, demonstraram que as anomalias observadas em ratos da duplicação 15q (taxa de retorno anormal da espinha e entrada synaptic inibitório diminuída) poderiam ser melhoradas.

Última, os pesquisadores investigados se observados previamente autismo-como comportamentos nos ratos da duplicação 15q (que incluem a ansiedade aumentada em um ambiente novo, em uma sociabilidade reduzida e em um perseveration aumentado) eram evidentes em ratos do dupΔNdn 15q. Mostraram que na maioria de resultados da análise comportáveis para ratos do dupΔNdn 15q, os comportamentos anormais relativos à sociabilidade e o perseveration estiveram melhorados.

Pesquisa mais adicional

Este estudo da pesquisa revelou que em ratos do modelo do autismo da duplicação 15q, o gene de NDN joga não somente um papel importante dentro autismo-como comportamentos, mas igualmente afecta aspectos tais como o desequilíbrio da excitação/inibição na dinâmica synaptic e no córtice cerebral. Em seguida, a equipa de investigação espera esclarecer as funções do gene de NDN. Artificial regulando estas funções ou identificando e controlando seus factores a jusante, os pesquisadores esperam compreender o mecanismo do início de desordens desenvolventes como autismo, e desenvolvem estratégias novas do tratamento.

Source:
Journal reference:

Tamada, K., et al. (2021) Genetic dissection identifies Necdin as a driver gene in a mouse model of paternal 15q duplications. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-021-24359-3.