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Mäuse stellen Einblick in Genetik von Autismus-Spektrum-Störungen zur Verfügung

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Während die endgültigen Ursachen unklar bleiben, erhöhen einige genetische und Umweltfaktoren die Wahrscheinlichkeit der Autismusspektrumstörung oder ASD, eine Gruppe Bedingungen, die ein „Spektrum“ von Symptomen umfassen, Fähigkeiten und Niveaus der Unfähigkeit.

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Fortschritte in den genetischen Technologien nutzend, gewinnen die Forscher, die von Alex Nord, Assistenzprofessor von Neurobiologie, von Physiologie und von Verhalten mit der Mitte für Neurologie bei University of California, Davis geführt werden, ein besseres Verständnis der Rolle, die durch ein spezifisches Gen gespielt wird, das in Autismus mit einbezogen wird. Die kooperative Arbeit erscheint am 26. Juni in der Zeitschrift Natur-Neurologie.

„Jahrelang, haben die Ziele der Drogenentdeckung und die Behandlung auf einem unbekannten Flugschreiber von, was im Gehirn geschieht,“ sagten Nord basiert. „Jetzt, unter Verwendung der genetischen Ansätze, zum der Auswirkung der spezifischen Veränderungen zu studieren, die in den Fällen gefunden werden, versuchen wir, ein zusammenhängendes Modell zu errichten, das verbindet genetische Steuerung der Gehirnentwicklung mit Verhalten und Gehirnfunktion.“

Die Nord-Laboruntersuchungen, wie das Genom Gehirnentwicklung und -funktion verschlüsselt, mit einem besonderen Interesse, wenn die genetische Basis von neurologischen Erkrankungen verstanden wird.

Mäusegehirnmodelle

Es gibt nicht bekannte spezifische genetische Ursache für die meisten Fälle vom Autismus, aber viele verschiedenen Gene sind mit der Störung verbunden worden. In den seltenen, spezifischen Fällen von den Leuten mit ASD, ist eine Kopie eines Gens, das CHD8 genannt wird, geändert und Funktion verliert. Das Gen CHD8 verschlüsselt ein Protein, das für das Verpacken von DNA in den Zellen während des Körpers verantwortlich ist. Verpacken von DNA-Kontrollen, wie Gene an und in Zellen während der Entwicklung abgestellt werden.

Weil Mäuse und Menschen im Durchschnitt 85 Prozent ähnlich kodierte Gene teilen, können Mäuse als Modell benutzt werden, um zu studieren, wie genetische Veränderungen Gehirnentwicklung auswirken. Änderungen in mimischen Änderungen Maus-DNA in menschlicher DNA und umgekehrt. Darüber hinaus weisen Mäuse Verhalten auf, das als Modelle für die Erforschung des menschlichen Verhaltens verwendet werden kann.

Nords Labor bei Uc Davis und seine Mitarbeiter haben gearbeitet, um Änderungen in der Gehirnentwicklung und im Verhalten von den Mäusen zu kennzeichnen, die eine veränderte Kopie von CHD8 tragen.

„Verhaltenstests mit Mäusen geben uns Informationen über Geselligkeit, Angst und Erkennen. Von dort können wir Änderungen am anatomischen überprüfen und das zelluläre Niveau, zum von Verbindungen über Maßen zu finden,“ sagte Nord. „Dieses ist kritisch zum Verständnis der Biologie von Störungen wie Autismus.“

Indem sie Veränderung des Gens CHD8 in den Mäusen verursachten und ihre Gehirnentwicklung studierten, haben Nord und sein Team hergestellt, dass die Mäuse kognitive Beeinträchtigung erfahren und haben Gehirnvolumen erhöht. Beide Bedingungen sind auch in den Einzelpersonen mit einem veränderten Gen CHD8 anwesend.

Neue Auswirkungen für früh und lebenslange Gehirnentwicklung

Analyse von Daten von den Mäusegehirnen deckt dass Spitzen der Genexpression CHD8 während der Anfangsstadien der Gehirnentwicklung auf. Veränderungen in CHD8 führen zu übermäßige Produktion des Teilens von Zellen im Gehirn sowie megalencephaly, eine vergrößerte Gehirnzustand, die in den Einzelpersonen mit ASD allgemein ist. Diese Ergebnisse schlagen die Entwicklungsursachen der erhöhten Gehirngröße vor.

Überraschender, entdeckte Nord auch, dass die pathologischen Änderungen in der Genexpression in den Gehirnen von Mäusen mit einem veränderten CHD8 durch die Lebenszeit der Mäuse fortfuhren. Die Gene, die in kritische biologische Prozesse wie Synapsenfunktion mit einbezogen wurden, wurden durch die Veränderung CHD8 ausgewirkt. Dieses schlägt vor, dass CHD8 möglicherweise spielt eine Rolle in der Gehirnfunktion während des Lebens und mehr als früh Gehirnentwicklung in den autistischen Einzelpersonen beeinflußt.

Während Nords Forschungszentren möglicherweise auf schweren ASD-Zuständen, die gelernten Lektionen schließlich helfen, viele Fälle entlang dem Autismusspektrum zu erklären.

Zusammenarbeiten, zum des Verständnisses zu verbessern

Nords Arbeit überbrückt Disziplinen und hat verschiedene Mitarbeiter enthalten. Das genetische Mäusemodell wurde bei Lawrence Berkeley National Laboratory unter Verwendung CRISPR Technologie redigierend entwickelt, und Mitverfasser Jacqueline Crawley und Jill Silverman des Uc- Davisverstandinstituts werteten Mäuseverhalten aus, um Sozialinteraktionen und kognitive Beeinträchtigungen zu kennzeichnen.

Nord tat auch sich mit Mitverfasser Konstantinos Zarbalis des Instituts für pädiatrische verbessernde Medizin bei Uc Davis zusammen, um Änderungen in der Zellproliferation in den Gehirnen von Mäusen mit der Veränderung CHD8 und mit Jason Lerch von der Mäusedarstellungs-Mitte am Krankenhaus für kranke Kinder in Toronto zu überprüfen, Kanada, um magnetische Resonanz- Darstellung auf Mäusegehirnen zu leiten.

„Es ist die Tat der Zusammenarbeit, der ich wirklich zufriedenstellen finde,“ Nord sagte. „Die Wissenschaft erhält viel mehr interessant und stark, wenn wir verschiedene Ansätze kombinieren. Zusammen waren wir darzustellen, dass diese Veränderung zu CHD8 Änderungen an der Gehirnentwicklung verursacht, die ändert der Reihe nach Gehirnanatomie, -funktion und -verhalten.“

In der Zukunft hofft Nord, zu identifizieren wie Pakete CHD8 DNA in den neuralen Zellen und die spezifischen Auswirkungen zur frühen Gehirnentwicklung und zur synaptischen Funktion zu bestimmen. Nord hofft, dass tiefe Erforschung von Veränderungen CHD8 schließlich größeres Wissen der allgemeinen Faktoren erbringt, die zu ASD und zur intellektuellen Unfähigkeit beitragen.