El cerebro humano puede ser la pieza organizada más compleja del universo conocido, pero los investigadores del Instituto Allen han comenzado a desentrañar el código genético subyacente a su función. La investigación se publicó este mes en Neurociencia de la naturaleza identificó un conjunto sorprendentemente pequeño de patrones moleculares que dominan la expresión génica en el cerebro humano y parecen ser comunes a todos los individuos, proporcionando información clave sobre el núcleo del código genético que hace que nuestros cerebros sean claramente humanos.
"Mucha investigación se enfoca en las variaciones entre los individuos, pero le dimos la vuelta a esa pregunta para preguntarnos, ¿qué nos hace similares?", Dice Ed Lein, Ph.D., investigador del Instituto Allen para la Ciencia del Cerebro. "¿Es el elemento conservado entre todos nosotros que debe dar lugar a nuestras habilidades cognitivas únicas y rasgos humanos? "
Los investigadores utilizaron datos del Allen Brain Brain Atlas disponible públicamente para investigar cómo varía la expresión génica en cientos de regiones cerebrales funcionalmente distintas en seis cerebros humanos. Comenzaron clasificando los genes por la consistencia de sus patrones de expresión entre individuos, y luego analizaron elrelación de estos genes entre sí y con la función cerebral y la asociación con la enfermedad.
"Mirar los datos desde este punto de vista único nos permite estudiar los patrones genéticos que todos compartimos", dice Mike Hawrylycz, Ph.D., Investigador del Instituto Allen para la Ciencia del Cerebro. "Utilizamos el Atlas del Cerebro Humano de Allen".datos para cuantificar cuán consistentes son los patrones de expresión de varios genes en los cerebros humanos y para determinar la importancia de los genes más consistentes y reproducibles para la función cerebral ".
A pesar de la complejidad anatómica del cerebro y la complejidad del genoma humano, la mayoría de los patrones de uso de genes en los 20,000 genes podrían caracterizarse por solo 32 patrones de expresión. Si bien muchos de estos patrones fueron similares en humanos y ratones, elorganismo genético dominante para la investigación biomédica, muchos genes mostraron diferentes patrones en humanos. Sorprendentemente, los genes asociados con las neuronas se conservaron más entre las especies, mientras que los de las células gliales de soporte mostraron diferencias más grandes.
Los genes más estables, los genes que fueron más consistentes en todos los cerebros, incluyen aquellos que están asociados con enfermedades y trastornos como el autismo y el Alzheimer e incluyen muchos objetivos farmacológicos existentes. Estos patrones proporcionan información sobre lo que hace al cerebro humanodistinto y generar nuevas oportunidades para apuntar a la terapéutica para el tratamiento de enfermedades.
Los investigadores también encontraron que el patrón de expresión génica en la corteza cerebral está correlacionado con la "conectividad funcional" como lo revelan los datos de neuroimagen del Proyecto de Conectoma Humano. "Es emocionante encontrar una correlación entre los circuitos cerebrales y la expresión génica al combinar una altadatos de calidad de estos dos proyectos a gran escala ", dice David Van Essen, Ph.D., profesor de la Universidad de Washington en St. Louis y líder del Proyecto Human Connectome.
"El cerebro humano es fenomenalmente complejo, por lo que es bastante sorprendente que un pequeño número de patrones pueda explicar la mayor parte de la variabilidad genética en el cerebro", dice Christof Koch, Ph.D., presidente y director científico de AllenInstitute for Brain Science. "Podría haber habido miles de patrones, o ninguno en absoluto. Esto nos brinda una forma emocionante de mirar más allá de la actividad funcional que subyace en el cerebro humano".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Allen . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :