Ruolo Fragile X sindrome di gene in cervello plasmare scoperto

Maggio 22, 2016 Admin Salute 0 1
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I ricercatori del UT Southwestern Medical Center hanno scoperto come la mutazione genetica che causa la sindrome dell'X fragile, la forma più comune di ritardo mentale ereditario, interferisce con la "potatura" delle connessioni nervose nel cervello. I loro risultati appaiono nel 29 aprile questione di Neuron.

Poco dopo la nascita, il cervello ancora in via di sviluppo di un mammifero produce troppe connessioni nervose che creano "rumore" nel sistema nervoso. Il cervello ha difficoltà a elaborare questi segnali, come una persona che cerca di avere una conversazione a una festa rumorosa. Ma, come il cervello matura e l'apprendimento avviene, alcune connessioni nervose naturalmente diventano più forti, mentre altri si indeboliscono e muoiono, portando ad un adulto con un cervello collegata correttamente.

Fragile X è causata da una mutazione in un singolo gene, Fmr1, sul cromosoma X. Le gene codifica per una proteina chiamata FMRP, che svolge un ruolo nell'apprendimento e nella memoria, ma la cui funzione completa è sconosciuta. Il ruolo della proteina nella potatura connessioni nervose era stato chiaro.




"Penso che abbiamo scoperto una funzione fondamentale per il gene coinvolto in questa malattia, e se possiamo trovare altri metodi biochimici coinvolti nel nervo potatura, potremmo essere in grado di aiutare a correggere questo", ha detto il dottor Kimberly Huber, professore associato di neuroscienze presso UT Southwestern e autore senior dello studio.

In questo studio, il dottor Huber ei suoi colleghi hanno esaminato le cellule nervose isolate da topi che erano stati progettati per mancanza gene FMR1 e, quindi, non ha prodotto la proteina FMRP. Essi poi testato se l'assenza di FMRP influenzato le funzioni di un'altra proteina chiamata MEF2, che è noto per essere coinvolto nel potatura connessioni nervose.

I ricercatori hanno scoperto che le cellule nervose prive FMRP sono stati in grado di rispondere a MEF2. Aggiungendo FMRP alle cellule normale funzione di MEF2 restaurati.

"Siamo stati massicciamente attivando il gene MEF2 nella cella, e lo ha fatto assolutamente nulla senza FMRP," ha detto il dottor Huber. Tale requisito tutto-o-niente in un rapporto biochimico è rara, ha detto.

I risultati sollevano anche interrogativi su come le due proteine ​​interagiscono fisicamente. MEF2 lavora nel nucleo di una cellula, dove controlla se altri geni sono accesi o spenti. Navette FMRP dentro e fuori il nucleo della cellula e nel suo corpo principale.

"Questo apre nuove idee su come i processi nel nucleo della cellula, vicino al suo DNA, possono influenzare le connessioni nervose, che sono molto lontane all'altra estremità della cella", ha detto il dottor Huber. "Pensiamo che MEF2 sta facendo RNA messaggero [acido ribonucleico], che traduce il codice genetico del DNA, e FMRP è vincolante per l'RNA e sia il trasporto che per le connessioni nervose e/o di controllo come l'RNA rende proteine".

Ulteriori ricerche si concentrerà sul rapporto tra le proteine. Ad esempio, si potrebbe controllare direttamente gli altri, o potrebbero lavorare insieme su un obiettivo comune, il dottor Huber ha detto.

"Questo lavoro potrebbe non avere implicazioni cliniche per un bel po '," ha detto. "L'obiettivo per noi come gli scienziati è quello di capire come questi geni si riferiscono a meccanismi che controllano lo sviluppo delle connessioni nervose."

Come altre malattie genetiche condotte sul cromosoma X, la sindrome X Fragile colpisce i ragazzi più spesso e più gravemente rispetto alle ragazze. Femmine hanno due cromosomi X, per cui un gene normale su un cromosoma può mitigare gli effetti della malattia se il gene sull'altro cromosoma X è anormale. Ragazzi, tuttavia, hanno un solo cromosoma X, quindi se ereditano un gene anomalo sul cromosoma X, non hanno alcuna protezione.

UT Southwestern altri ricercatori coinvolti nello studio sono stati autore principale ed ex studente laureato Brad Pfeiffer; Dr. Tong Zang, ricercatore post-dottorato in neuroscienze; Dr. Julia Wilkerson, ricercatore post-dottorato in neuroscienze; Dr. Makoto Taniguchi, ricercatore post-dottorato in psichiatria; Marina Maksimova, assistente di ricerca nel campo delle neuroscienze; Dr. Laura Smith, ricercatore post-dottorato in psichiatria; e il Dr. Christopher Cowan, assistente professore di psichiatria.

Lo studio è stato finanziato dal National Institutes of Health, Autism Speaks, la Fondazione Whitehall e Simons Foundation.

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