El cerebro humano está altamente desarrollado con funciones superiores en comparación con otros animales, gracias a lo cual se cree que los humanos han adquirido habilidades especiales. Uno de los factores importantes que se considera que contribuyen al desarrollo del cerebro es la circunvolución * 1, el pliegueen la corteza cerebral * 2 superficie.
La corteza cerebral es particularmente importante en las funciones cerebrales superiores. La corteza cerebral de los animales superiores, incluidos los humanos, tiene muchos pliegues, llamada la circunvolución plural: "gyri". Al adquirir la circunvolución en el proceso de evolución, tienese hizo posible tener una gran cantidad de neuronas y, por lo tanto, se ha adquirido un gran desarrollo de las funciones cerebrales. Por otro lado, el ratón, un animal modelo ampliamente utilizado, tiene un cerebro sin girosis. Esto ha hecho que sea muy difícil investigaren la circunvolución usando el ratón como animal modelo; por lo tanto, la investigación sobre la circunvolución se ha retrasado mucho.
Nuestro grupo de investigación ha estado utilizando el hurón * 3, un mamífero superior, que tiene un cerebro con una circunvolución, bastante similar al cerebro humano. Nuestro grupo ha estado desarrollando una técnica de investigación para hurones informada en varios artículos, que permite el análisisde hurones a nivel del genoma. Nuestro laboratorio es líder mundial en investigación en este campo. Además, mediante el uso de esta técnica, hemos logrado desarrollar un modelo de enfermedad del hurón que muestra un deterioro en la circunvolución, lo que, creemos, ha contribuido significativamentea los enfoques genéticos del cerebro de los mamíferos superiores.
Al usar la última herramienta de edición del genoma * 4, un tipo de ingeniería genética, hemos logrado eliminar un gen específico en la corteza cerebral del hurón y dilucidar uno de los mecanismos de formación de la circunvolución.
Hemos logrado establecer una técnica para eliminar cualquier gen en la corteza cerebral del hurón combinando CRISPR / Cas9, la última herramienta de edición del genoma, y la técnica que hemos desarrollado hasta ahora para introducir un gen en la corteza cerebral del hurón.La nueva técnica abre el camino a una nueva etapa de investigación genética del cerebro de los mamíferos superiores.
Hemos aplicado la técnica mencionada anteriormente para eliminar un gen llamado Cdk5 en la corteza cerebral del hurón y descubrimos que la formación de circunvoluciones estaba afectada. Este resultado indica que Cdk5 es un gen importante para la formación de circunvoluciones.
Buscamos neuronas que desempeñaran funciones importantes en la formación de circunvoluciones y descubrimos que las neuronas en la corteza cerebral de la capa superior eran esenciales. Este hallazgo es el primero en el mundo; hasta ahora no se sabía qué neuronas en el cerebro desempeñarían funciones importantesen formación de giro.
Estos resultados del estudio actual indican que las funciones de Cdk5 en las neuronas de la corteza cerebral de la capa superior son importantes para la formación de la circunvolución.
En este estudio, nuestro grupo de investigación ha aclarado uno de los mecanismos para la formación de circunvoluciones mediante el desarrollo de una técnica de investigación para el cerebro del hurón. Hasta hoy, la investigación sobre la formación de circunvoluciones ha sido rara, por lo que este estudio es verdaderamente líder mundial. Se esperaque este estudio allanará el camino para dilucidar la evolución del cerebro, hasta el cerebro humano, que anteriormente era bastante difícil con los ratones, un animal modelo ampliamente utilizado.
Además, los humanos sufren, aunque raramente, de enfermedades debidas al deterioro de la circunvolución, cuya patogénesis se desconoce en gran medida. Se espera que la nueva técnica que hemos desarrollado en este estudio conduzca a la aclaración de la etiología de varias enfermedades, incluidas las mencionadasarriba, que fue difícil de investigar en el mouse.
Glosario
Gyrus
El pliegue protuberancia de la superficie de la corteza cerebral. Se cree que la circunvolución se desarrolló en el proceso de evolución. La circunvolución permite acomodar una gran cantidad de neuronas en la corteza cerebral, lo que ha tenido mucho que ver con el desarrollode las funciones cerebrales superiores. Aunque el giro atrae mucha atención de la investigación, los mecanismos de su formación aún son en gran parte desconocidos
corteza cerebral
Nombre de la región anterior del cerebro. La corteza cerebral humana está especialmente bien desarrollada en comparación con la de otros animales, por lo que se cree que es importante en las funciones cerebrales superiores. Se considera que el deterioro de la corteza cerebral causa diversas enfermedades neurológicasy trastornos psiquiátricos. Es una de las regiones más importantes del cerebro y atrae mucha atención en la investigación del cerebro.
Hurón
Un mamífero superior similar a la comadreja. El hurón tiene un cerebro más desarrollado que el ratón y tiene gyri. Por lo tanto, el hurón se utiliza como animal modelo en este estudio. Se han realizado pocos estudios sobre la genética del hurón y nuestro grupo de investigaciónes el líder mundial en este campo.
edición del genoma
Una de las técnicas para 'editar' selectivamente una porción objetivo de un genoma, incluyendo la eliminación de genes. CRISPR / Cas9 es una de esas técnicas notables, que muchos especialistas consideran que es un fuerte candidato para un Premio Nobel en el futuro cercano.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Kanazawa . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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