[ad_1]

دانشمندان دانشگاه هاروارد ، م Broadسسه گسترده MIT و هاروارد و MIT فناوری را برای بررسی عملکرد بسیاری از ژن های مختلف در انواع مختلف سلول به طور همزمان در یک موجود زنده زنده ایجاد کرده اند. آنها با استفاده از روش مقیاس وسیع دهها ژن مرتبط با اختلال طیف اوتیسم را شناسایی کردند و مشخص کردند که چگونه سلولهای خاص مغز موش در حال جهش تحت تأثیر قرار می گیرند.

روش “Perturb-Seq” ، منتشر شده در ژورنال علوم پایه، یک روش موثر برای شناسایی مکانیسم های بالقوه بیولوژیکی زمینه ساز اختلال طیف اوتیسم است ، که اولین قدم مهم در توسعه درمان های بیماری پیچیده است. این روش به طور گسترده ای برای اعضای دیگر قابل استفاده است ، که به دانشمندان امکان می دهد طیف گسترده ای از بیماری ها و روند طبیعی را بهتر درک کنند.

“طی سالها ، تحقیقات ژنتیکی تعدادی از ژنهای خطرناک را شناسایی کرده است که با ایجاد اختلال طیف اوتیسم مرتبط هستند. چالش در این زمینه ایجاد ارتباط بین دانستن ژن ها و درک چگونگی تأثیر واقعی ژن ها بر روی سلول ها و در نهایت رفتار ، “یکی از نویسندگان پائولا آرلوتا ، استاد خانواده کبوتر در سلول های بنیادی و زیست بازسازی در هاروارد گفت. “برای اولین بار ، ما از فناوری Perturb-Seq در ارگانیسم در حال رشد دست نخورده استفاده می کنیم ، که توانایی اندازه گیری عملکرد ژن را در مقیاس برای درک بهتر اختلال پیچیده نشان می دهد.”

این مطالعه همچنین توسط نویسندگان همکار Aviv Regev ، که در طول مطالعه عضو اصلی موسسه Broad بود و در حال حاضر معاون اجرایی تحقیقات Genentech و توسعه اولیه است ، و Feng Zhang ، عضو اصلی موسسه Broad و محقق در موسسه McGovern ، هدایت شد. MIT

محققان برای مطالعه عملکرد ژن در مقیاس بزرگ ، دو فناوری قدرتمند ژنومی را با یکدیگر ترکیب کردند. آنها از ویرایش ژنوم CRISPR-Cas9 برای ایجاد تغییرات دقیق یا ایجاد اختلال در 35 ژن مختلف مرتبط با خطر اختلال طیف اوتیسم استفاده کردند. آنها سپس با استفاده از توالی RNA تک سلولی ، تغییرات مغز در حال رشد موش را تجزیه و تحلیل کردند ، که به آنها اجازه می دهد ببینند که چگونه بیان ژن در بیش از 40000 سلول جدا تغییر می کند.

محققان با بررسی سطح سلولهای منفرد ، می توانند نحوه تأثیر ژنهای خطر را در سلولهای مختلف در قشر ، بخشی از مغز مسئول عملکردهای پیچیده ، از جمله شناخت و احساس ، مقایسه کنند. آنها با هم ، شبکه های ژن های خطر را تجزیه و تحلیل کردند تا اثرات مشترک پیدا کنند.

سین جین ، سرپرست نویسنده این مطالعه و یکی از اعضای ارشد جامعه انجمن هاروارد ، گفت: “ما دریافتیم که هر دو سلول عصبی و گلیا – سلول های غیر عصبی در مغز – مستقیماً تحت تأثیر مجموعه های مختلف این ژن های خطرناک قرار می گیرند.” “ژن ها و مولکول ها به خودی خود دانش تولید نمی کنند – آنها برای انجام این کار باید بر سلولهای خاصی در مغز تأثیر بگذارند. ما علاقه مندیم درک کنیم که این انواع مختلف سلول چگونه می توانند در این اختلال نقش داشته باشند.”

برای درک اهمیت بالقوه مدل اختلال در انسان ، محققان نتایج آنها را با داده های مغز انسان پس از مرگ مقایسه کردند. به طور کلی ، آنها دریافتند که در مغزهای انسان پس از مرگ با اختلال طیف اوتیسم ، برخی از ژن های اصلی با بیان تغییر یافته نیز در داده های Perturb-seq تحت تأثیر قرار گرفته اند.

ژن گفت: “ما اکنون یک مجموعه داده واقعاً غنی داریم که به ما امکان می دهد بینشی کسب کنیم و هنوز هم هر روز چیزهای زیادی درباره آن یاد می گیریم.” “همانطور که ما از طریق مطالعه دقیق تر مکانیسم های بیماری پیشرفت می کنیم ، می توانیم بر روی انواع سلول تمرکز کنیم که ممکن است واقعاً مهم باشند.”

“این زمینه با زمان و تلاش بسیار زیادی که برای ساخت یک مدل برای آزمایش عملکرد ژن های خاص لازم است ، محدود شده است. ما اکنون توانایی مطالعه عملکرد ژن در ارگانیسم در حال رشد را به صورت مقیاس پذیر نشان داده ایم ، که هیجان انگیز است. اولین قدم به سوی درک مکانیسم هایی که منجر به اختلال طیف اوتیسم و ​​سایر شرایط پیچیده روانپزشکی می شوند و در نهایت توسعه روش هایی برای درمان این شرایط ویرانگر ، “گفت آرلوتا ، که همچنین عضو موسسه موسسه Broad است و بخشی از آن است از مرکز تحقیقات روانپزشکی استنلی در Broad. “کار ما همچنین زمینه ای را برای اعمال پرتورب-سک در اندام های خارج مغز فراهم می کند تا دانشمندان بتوانند رشد و عملکرد انواع مختلف بافت ها و همچنین شرایط پاتولوژیک را درک کنند.”

“تلاش برای تعیین توالی ژن ، تعداد بسیار زیادی از ژن ها را شناسایی کرده است که در صورت جهش ، با بیماری انسان در ارتباط هستند. به طور سنتی ، درک نقش این ژن ها شامل مطالعات عمیق هر ژن به صورت جداگانه است. با ایجاد Perturb-seq برای در برنامه های in vivo ، ما می توانیم همه این ژن ها را در مدل های حیوانی به روش بسیار کارآمدتری بررسی کنیم ، به ما امکان می دهد مکانیکی درک کنیم که چگونه جهش در این ژن ها منجر به بیماری می شود “. ژانگ ، که همچنین استاد جیمز و پاتریشیا پویتراست ، گفت مغز و اعصاب در MIT و استاد مغز و علوم شناختی و مهندسی بیولوژیک در MIT.

###

لیست کامل سرمایه گذاران این مطالعه:

مرکز تحقیقات روانپزشکی استنلی در انستیتوی برود ، انستیتوهای ملی بهداشت ، بنیاد گرانت جوان برای تحقیقات مغزی و رفتاری NARSAD ، بنیاد ویلیام اف میلتون از دانشگاه هاروارد ، رصدخانه سلول کلارمان ، انستیتوی پزشکی هوارد هیوز ، مرکز ورگی مراکز برتری در علوم ژنومی موسسه ملی تحقیقات ژنوم انسانی ، بنیاد سلولهای بنیادی نیویورک ، بنیاد Mathers ، مرکز Poitras برای اختلالات عاطفی در MIT ، هاک E. تان و مرکز تحقیقات اوتیسم K. Lisa Yang در MIT و J. و P. Poitras.

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! هیچ مسئولیتی در قبال صحت گزارشهای خبری منتشر شده در EurekAlert ندارند! از طریق موسسات کمک کننده یا استفاده از هرگونه اطلاعات از طریق سیستم EurekAlert.

[ad_2]

منبع: kolah-news.ir