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Nature头条:绘制胎脑转录图谱

2014-04-03
胎脑转录图谱,脑科学
Nature头条:绘制胎脑转录图谱

2014年4月3日 来源:生物通

编辑推荐:

  来自Allen脑科学研究所的研究人员生成了一张高分辨率的人脑构建蓝图,以前所未有的解剖学分辨率绘制出了怀孕中期不同的基因开启和关闭的详细图谱。这一利用来自BrainSpan 发育人脑图集的数据获得的第一份重要报告发表在本周的Nature杂志上。其提供了有关自闭症等与早期脑发育相关的疾病,以及人类独特性的一些新认识。

Allen脑科学研究所研究员Ed Lein说:“了解基因在大脑中的表达位置,为认识其功能提供了一些有力的线索。这一图集让我们全面的认识了:怀孕过程中大脑发育之时哪些基因在哪些特异细胞核及细胞类型中开启和关闭。这意味着我们获得了一张人类发育蓝图,来了解大脑以正常、健康方式形成所需的重要部分,并为调查疾病中的出错机制提供了一种强有力的手段。”

聚焦自闭症

增进对发育大脑中基因表达机制的认识将让几乎所有的发育疾病受益,研究人员指出自闭症是一种与早期大脑发育尤其相关的疾病。该研究小组利用BrainSpan图集,检测了在以往的研究中显示的许多发育过程中与自闭症相关的基因(延伸阅读:《Cell》重要成果:首张自闭症风险基因图谱 )。

Lein说:“利用我们构建的图谱,我们找到了有可能与自闭症相关的遗传作用中枢。这些基因与皮质中的新生兴奋神经元有关。自闭症累及的许多认知功能例如社会行为都是由这一大脑区域负责。这一研究发现提供了一个令人兴奋的例子,证实BrainSpan图集能够生成关于脑发育疾病起源的有意义的推测。”

人类的独特之处?

了解人类的独特之处涉及解密一个复杂的谜题——它在发育的最初阶段产生。丰富的BrainSpan图集为科学家们比对人类和其他物种的大脑发育提供了一组新的工具。

Lein 说:“我们知道,人类与其他物种之间一些重要的基因组区域显示出显著的序列差异。由于了解基因在大脑中表达的位置可获得一些关于其功能的认知,我们利用我们图谱着手去调查这些基因在赋予人类独特性方面所起的作用。针对数据进行分析的结果表明,这些基因富集于额皮质,以及包括抑制性GABA能中间神经元、短暂底板区神经元等几种特别的专化细胞类型中。相比于其他的物种,在人类中这些特征都已知发生了扩展或是显示出发育差异。因此我们的数据提供了前所未有的、有关人类新皮质独特之处的分子基础的线索”

免费获取的宝贵资源

与Allen脑科学研究所生成的所有资源一样,与公众分享数据是从一开始就确立的根本目标。由于产前组织供应极其的有限,通过其他方式许多研究人员无法对早期大脑展开研究并提出一些相关的问题。这一BrainSpan图集则可让世界各地的研究人员做到这些。

(生物通:何嫱)

生物通推荐原文索引:

Transcriptional landscape of the prenatal human brain. Nature, April 10, 2014 DOI: 10.1038/nature13185


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