Медицинская карта
Плохой врач лечит болезнь, хороший - причину болезни.
  • гепатит
  • Недели беременности

    Беременность по неделям

  • Сколько живут с диагнозом рак
  • Как рыбий жир может уменьшить воспаление

Малая РНК отвечает за большие размеры коры головного мозга человека.

2022-02-18 13:31:34

Количество специфических генов, уникальных для человека, относительно невелико, тогда как количество генов, сохраняющихся и экспрессируемых в коре головного мозга у разных видов млекопитающих во время эмбрионального развития, намного больше. Фундаментальный нерешенный вопрос заключался в том, как экспрессия этих высококонсервативных генов, управляющих развитием коры головного мозга, регулировалась столь по-разному в ходе эволюции у разных видов.


В статье, опубликованной в Science Advances , исследователи из Instituto de Neurociencias de Alicante (Испания), совместного центра Испанского национального исследовательского совета и Университета Мигеля Эрнандеса в Эльче, во главе с доктором Виктором Борреллом, директором «Нейрогенеза и расширение коры» исследовали этот вопрос, сосредоточившись на гене, дающем начало микроРНК под названием MIR3607. И они обнаружили, что у видов с маленьким мозгом, таких как мыши , потеря экспрессии или «молчание» MIR3607 в ходе эволюции привела к резкому уменьшению размера их коры головного мозга, что в конечном итоге определяет размер мозга .


Кроме того, его кора головного мозга стала гладкой, в отличие от большинства млекопитающих, у которых площадь поверхности увеличивалась за счет извилин и борозд в виде рельефа пиков и долин. Генетические механизмы, лежащие в основе этой вторичной потери в эволюции мозга грызунов, до сих пор были совершенно неизвестны. «С помощью нашей работы мы показываем, что микроРНК MIR3607 эмбрионально экспрессируется в большой коре головного мозга приматов и плотоядных животных, таких как хорек, но не у мышей», — говорит Виктор Боррелл.


МикроРНК (миРНК) — это малые РНК, которые не дают начало белкам, но регулируют экспрессию других генов, поэтому они необходимы во время эмбрионального развития. Однако, несмотря на способность miRNAs модулировать экспрессию генов, им уделяется на удивление мало внимания в контексте эволюции и расширения мозга.


«В этой работе мы идентифицировали MIR3607 как важный регулятор сигнального каскада Wnt/β-катенина, пути с ключевыми функциями в эмбриональном развитии коры головного мозга, поскольку он регулирует такие процессы, как пролиферация и дифференцировка стволовых клеток. Наши результаты также согласуются с недавними выводами о важности микроРНК в раннем развитии коры, регулируя амплификацию нейральных стволовых клеток и гомеостаз зародышевого слоя, из которого они возникают», — объясняет доктор Боррелл.


Эволюционная неудача


С эволюционной точки зрения это открытие предполагает, что «потеря экспрессии MIR3607 в развивающейся коре головного мозга могла быть ключевым фактором вторичного уменьшения размера мозга в ходе эволюции грызунов. и до сих пор остается без ответа вопрос о том, как регулируется его активация», — объясняет Кавия Чиннаппа, научный сотрудник и первый автор этой статьи.


Общая тенденция эволюции млекопитающих к расширению и складчатости коры головного мозга обратилась вспять у некоторых групп млекопитающих, таких как обезьяны Нового Света и особенно у грызунов, и их мозг в ходе эволюции стал меньше и гладче, чем у их предков. «Наши результаты впервые показывают, что потеря MIR3607 была выбрана в ходе эволюции мелких млекопитающих для уменьшения размера коры головного мозга у мышей», — отмечает Боррелл.


«МикроРНК часто высококонсервативны среди видов животных. Сходство MIR3607 у человека, макаки, ​​хорька и мыши предполагает консервативную функциональность этой микроРНК в мозге мыши. головного мозга, мы могли бы пролить свет на его роль в развитии коры», — объясняет Чиннаппа.


Искусственная экспрессия MIR3607 из ДНК-вектора, разработанного группой доктора Боррелла, в коре головного мозга эмбрионов мышей показала, что экспрессия этой микроРНК сама по себе достаточна, чтобы способствовать расширению вентрикулярной зоны мозга, слоя, где стволовые клетки рождаются генерирующие нейроны. Кроме того, они подтвердили, что сверхэкспрессия MIR3607 в органоидах головного мозга человека также вызывает экспансию этих стволовых клеток.

Оставьте комментарии и отзывы!

Используйте нормальные имена. Ваш комментарий будет опубликован после проверки.

(обязательно)