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        人類(lèi)大腦的發(fā)育方式與小鼠或其他靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物的大腦不同
        
			
        
				2019-07-09 14:19:31
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        研究所的研究人員與全國(guó)科學(xué)家合作，在產(chǎn)前發(fā)育過(guò)程中創(chuàng)建了一個(gè)全腦基因表達(dá)圖譜。該地圖可以揭示人類(lèi)大腦的發(fā)育方式與小鼠或其他靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物的大腦不同。該數(shù)據(jù)還應(yīng)該允許研究人員將發(fā)育障礙中涉及的基因與其在發(fā)育過(guò)程中的表達(dá)模式聯(lián)系起來(lái)，這有助于解釋自閉癥等疾病的根源。今天(4月2日)在“自然”雜志上發(fā)表的一篇論文中描述了這項(xiàng)工作。
        

        人類(lèi)大腦的發(fā)育方式與小鼠或其他靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物的大腦不同
        

        “毫無(wú)疑問(wèn)，這是一個(gè)。。。資源將被許多發(fā)展科學(xué)家使用，“ 德國(guó)德累斯頓馬克斯普朗克分子細(xì)胞生物學(xué)和遺傳學(xué)研究所的細(xì)胞生物學(xué)家和神經(jīng)生物學(xué)家Wieland Huttner說(shuō)。Huttner沒(méi)有參與這項(xiàng)工作，但之前曾在人類(lèi)和小鼠胎兒腦中繪制了基因表達(dá)圖譜。
        

        “對(duì)于那些對(duì)這個(gè)主題感興趣的科學(xué)家來(lái)說(shuō)，只需要通過(guò)數(shù)據(jù)并選擇他們感興趣的基因組就是一個(gè)金礦，”并且看看感興趣的基因是如何在發(fā)育中的大腦中表達(dá)的，皮埃爾·范德海根說(shuō)，比利時(shí)布魯塞爾大學(xué)的發(fā)育神經(jīng)生物學(xué)家，他也沒(méi)有參加這項(xiàng)研究。
        

        研究人員檢查了受孕后15至21周內(nèi)保存的4個(gè)胎兒大腦的組織。“我們選擇了這個(gè)特殊的發(fā)育階段，因?yàn)檫@是你真正形成新皮層的時(shí)候，” 艾倫研究所的研究合著者Ed Lein說(shuō)。新皮層是大腦的外層，是高階認(rèn)知過(guò)程的場(chǎng)所，如推理，語(yǔ)言和記憶。
        

        為了繪制胎兒基因表達(dá)圖，Lein的團(tuán)隊(duì)將大腦切成薄片。他們使用激光從切片組織中分離出切片中的小群細(xì)胞，然后使用微陣列測(cè)量每個(gè)樣品中的基因表達(dá)。他們還對(duì)一些腦切片進(jìn)行染色，以描繪腦結(jié)構(gòu)的位置，并更好地將基因表達(dá)與空間坐標(biāo)相匹配。研究人員從每個(gè)大腦中分離出大約300個(gè)解剖區(qū)域。
        

        Lein說(shuō)，由此產(chǎn)??生的地圖集已經(jīng)產(chǎn)生了一些有趣的發(fā)現(xiàn)。例如，研究人員想知道在自閉癥患者中出生后表現(xiàn)出非典型表達(dá)的基因是否可能在出生前表現(xiàn)出聚集的表達(dá)模式。因此，他們搜索了地圖集，以確定這些自閉癥相關(guān)基因傾向于表達(dá)的位置，發(fā)現(xiàn)它們富含新生成的皮層興奮性細(xì)胞。自閉癥與興奮性和抑制性信號(hào)傳導(dǎo)的非典型平衡有關(guān)。
        

        研究人員還開(kāi)始探索在早期發(fā)育過(guò)程中人類(lèi)與其他靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物之間的基因表達(dá)可能會(huì)有所不同。Lein和他的同事們分析了胎兒大腦中表達(dá)不同物種的基因，并發(fā)現(xiàn)它們通常在額葉皮層中表達(dá)，涉及記憶，解決問(wèn)題和其他認(rèn)知功能; 在亞板區(qū)，一個(gè)產(chǎn)生皮層神經(jīng)元的區(qū)域; 在某些抑制性神經(jīng)元中。
        

        新數(shù)據(jù)可在線獲取，作為Allen Brain Atlas的一部分。Lein表示，對(duì)于研究人員分析的300個(gè)區(qū)域中的每個(gè)區(qū)域，人類(lèi)基因組中數(shù)以萬(wàn)計(jì)的蛋白質(zhì)編碼基因的表達(dá)數(shù)據(jù)現(xiàn)已可用。
        

        Vanderhaeghen將這項(xiàng)工作與描述全基因組序列的論文進(jìn)行了比較。他解釋說(shuō)，涉及大量數(shù)據(jù)的研究有時(shí)需要數(shù)年才能產(chǎn)生最佳結(jié)果。“總是很難知道它會(huì)發(fā)生什么，就像基因組測(cè)序一樣，但事實(shí)證明這對(duì)生物學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)很有幫助，”他說(shuō)。
        
			

			
          
        
			
        
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