Zebra balığı insana, Otizmin Genetiğini İzleme
Zebra balığı uzun süredir moleküler, genetik ve sinirbilim perspektiflerinden beyin gelişimi için bir model olarak incelenmiştir. Yeni bir çalışmada, araştırmacılar, otistik hastaların yaklaşık yüzde 1'inde eksik veya çoğaltılmış olduğu bilinen yaklaşık iki düzine genden oluşan bir grubu keşfetmeye koyuldu.
Genlerin çoğu işlevi bilinmemekle birlikte, araştırmacılar, zebra balığı embriyolarında silindiğinde neredeyse tamamının beyin anormallikleri ürettiğini keşfettiler.
Biyoloji profesörü ve MIT Bilim Okulu'nun dekan yardımcısı Dr. Hazel Sive, bulguların araştırmacıların memelilerde daha ileri çalışmalar için genleri belirlemesine yardımcı olması gerektiğini söyledi.
Otizmin çeşitli genetik bozukluklardan kaynaklandığı düşünülmektedir; bu araştırma, suçlu genleri belirleme ve onları hedef alan tedaviler geliştirme çabasının bir parçasıdır.
Sive, "Gerçekten amaç bu - moleküler yolları paylaşan ancak otistik davranışlar sergilemeyen bir hayvandan aynı yollara sahip olan ve bu davranışları gösteren insanlara geçmek," dedi.
Sive ve meslektaşları, bulgularını derginin çevrimiçi baskısında yakın zamanda yayınlanan bir makalede anlattı. Hastalık Modelleri ve Mekanizmaları.
Sive, bazı meslektaşlarının balıklarda insan beyni bozukluklarını incelemeyi önerdiğinde kıkırdadığını hatırlıyor, ancak bunun aslında mantıklı bir başlangıç noktası olduğunu söyledi.
Beyin bozukluklarının incelenmesi zordur çünkü semptomların çoğu davranışsaldır ve bu davranışların arkasındaki biyolojik mekanizmalar iyi anlaşılmamıştır.
"Gerçekten çok az şey bildiğimiz için, başlamak için iyi bir yerin, insanlarda çeşitli akıl sağlığı bozukluklarına risk oluşturan genler ve bu çeşitli genleri kolayca çalışılabilecekleri bir sistemde incelemek olacağını düşündük," Sive dedi.
Bu genler türler arasında aynı olma eğilimindedir - balıktan fareye ve insanlara evrim boyunca korunur - ancak her türde biraz farklı sonuçları kontrol edebilirler.
Çalışmada Sive ve meslektaşları, 16p11.2 olarak bilinen bir genetik bölgeye odaklandı.
"Çekirdek" 16p11.2 bölgesi 25 gen içerir. Bu bölgedeki hem silmeler hem de tekrarlar otizm ile ilişkilendirildi, ancak hangi genlerin aslında hastalığın semptomlarını üretebileceği belirsizdi.
"O sırada bazıları hakkında bir önsezi vardı, ancak çok azı," dedi Sive.
Sive ve ekibi, bu bölgede bulunan insan genlerine benzer zebra balığı genlerini tanımlayarak işe başladı. (Zebra balıklarında, bu genler tek bir genetik yığın halinde kümelenmez, ancak birçok kromozoma dağılmıştır.)
Araştırmacılar, her seferinde bir gen üzerinde çalıştılar, her birini belirli bir geni hedef alan ve proteinin üretilmesini önleyen kısa nükleik asit dizileriyle susturdular.
Genlerin 21'i için susturma anormal gelişime yol açtı. Beyin veya gözlerin uygunsuz gelişimi, beynin incelmesi veya beyin omurilik sıvısı içeren boşluklar beyin ventriküllerinin şişmesi dahil olmak üzere en çok üretilen beyin açıkları.
Araştırmacılar ayrıca akson kablolarında, diğer nöronlara mesajlar taşıyan uzun nöral projeksiyonlarda ve balıkların basit davranışlarında anormallikler buldular. Sonuçlar, 16p11.2 genlerinin beyin gelişimi sırasında çok önemli olduğunu ve bu bölge ile beyin bozuklukları arasındaki bağlantıyı açıklamaya yardımcı olduğunu gösteriyor.
Dahası, araştırmacılar, balığa bastırılmış genlerin insan eşdeğerleri ile muamele ederek normal gelişimi geri getirebildiler.
"Bu, balıkta öğrendiğinizin o genin insanlarda yaptığı şeye karşılık geldiğini anlamanıza olanak tanır. İnsan geni ve balık geni çok benzer ”dedi Sive.
Araştırmacılar, bu genlerden hangisinin otizm veya diğer bozukluklarda güçlü bir etkiye sahip olabileceğini bulmak için, aktiviteleri yüzde 50 azaldığında anormal gelişim üreten genleri belirlemeye başladılar; bu, bir kopyasını eksik olan bir kişide gerçekleşebilirdi. gen.
Araştırmacılar, 16p11.2 bölgesinde bu tür iki geni tanımladı. Kif22 adı verilen bir tanesi, hücre bölünmesi sırasında kromozomların ayrılmasına dahil olan bir proteini kodlar; diğeri, aldolaz a, glikolizde yer alır - hücre için enerji üretmek için şekeri parçalama işlemi.
San Francisco'daki California Üniversitesi'nde eczacılık bilimleri doçenti olan Dr.Su Guo, zebra balıklarının uzun zamandır bir beyin gelişimi modeli olarak çalışılmış olmasına rağmen, yeni MIT araştırmasının yararlılıklarına yeni bir boyut kattığını söyledi.
Bu çalışmaya dahil olmayan Guo, "Bu, zebra balığının insan zihinsel bozukluklarıyla ilgili hastalık mekanizmalarını ortaya çıkarmadaki önemini gösteren gerçekten güzel bir çalışma, bu durumda otizm," dedi.
Kaynak: MIT
