El nuevo atlas genético del desarrollo cerebral

resumen: Los investigadores han creado un atlas que detalla el desarrollo genético temprano del cerebro desde las semanas 6 a 13 del desarrollo fetal. Este nuevo trabajo proporciona una visión integral de la regulación genética en diferentes regiones del cerebro, yendo más allá de estudios anteriores que se centraron principalmente en la corteza.

Se espera que el atlas ayude a comprender los errores del desarrollo que conducen a tumores cerebrales en los niños y pueda ayudar a desarrollar tratamientos específicos. Además, el estudio forma parte del proyecto más amplio Atlas de células del desarrollo humano, cuyo objetivo es mapear el desarrollo genético de varios órganos.

Hechos clave:

1. Amplio mapeo cerebral: El atlas proporciona un mapa detallado de la activación genética y el desarrollo celular en el cerebro durante las primeras etapas embrionarias.
2. Posibles aplicaciones clínicas: Las ideas contenidas en este atlas se utilizan para estudiar y comprender los orígenes del cáncer cerebral pediátrico, lo que puede conducir a nuevas estrategias de tratamiento.
3. Esfuerzos de investigación colaborativos: Esta investigación es parte de un esfuerzo mayor, financiado por instituciones destacadas, para crear atlas celulares integrales de múltiples órganos, avanzando nuestra comprensión del desarrollo humano y las enfermedades.

fuente: Instituto Karolinska

En un artículo publicado en naturalezaInvestigadores del Instituto Karolinska presentan un atlas del desarrollo temprano del cerebro.

El atlas se puede utilizar, entre otras cosas, para descubrir qué salió mal en el desarrollo de tumores cerebrales en niños, así como para encontrar nuevos tratamientos.

Un equipo de investigación internacional dirigido por el Instituto Karolinska ha mapeado el desarrollo genético temprano del cerebro y ahora puede proporcionar un atlas del desarrollo fetal entre las semanas 6 y 13.

«Este es el primer estudio exhaustivo del desarrollo del cerebro centrado en la regulación genética. Los estudios anteriores casi siempre se han centrado en la corteza cerebral o corteza cerebral». «Nuestro estudio es un mapeo sistemático de todo el cerebro para que se puedan comparar todas las regiones. juntos.»

Cuando el cerebro comienza a desarrollarse en el feto temprano, comienza a parecerse a un tubo, con las paredes del tubo desarrollándose hasta convertirse en el cerebro y el centro del tubo lleno de líquido convirtiéndose en los ventrículos, la cavidad cerebral.

Entre las semanas 6 y 13 de embarazo, se produce una rápida especialización de las células de las paredes de la trompa. Esto se produce mediante una reacción en cadena muy compleja en la que se secretan sustancias que estimulan a las primeras células a desarrollarse de una determinada forma. Luego, estas células secretan señales adicionales que controlan la siguiente etapa del desarrollo celular, y así sucesivamente.

Las señales activan genes que producen proteínas especializadas en diferentes tipos de células y también actúan como nuevas señales.

«Es este proceso de cómo, en qué orden y en qué tipo de células se activan los genes durante este proceso de formación del cerebro lo que estábamos estudiando», dice Steen Linarson. «Queríamos seguir el proceso desde el ADN hasta el ARN y la proteína. en cada uno un paso».

La investigación se llevó a cabo utilizando un método que puede medir regiones activas en cadenas de ADN y ARN formadas en células individuales. Luego, los investigadores armaron el rompecabezas y ahora pueden proporcionar un mapa de cómo funciona.

Esta investigación forma parte del proyecto sueco más amplio “Human Developmental Cell Atlas” en el que varios grupos de investigación han estudiado el desarrollo genético del cerebro, el corazón, los pulmones, etc. La investigación del proyecto ahora avanza y los investigadores están utilizando los mapas para encontrar respuestas a lo que salió mal en la enfermedad.

“Ahora estamos estudiando la aparición del cáncer de cerebro en los niños. Afortunadamente, es una enfermedad rara, pero entre las diversas enfermedades que provocan la muerte en los niños, es una de las más comunes.

«Estudiamos los tumores que surgen durante el desarrollo del cerebro embrionario y utilizamos el atlas para tratar de comprender los mecanismos del desarrollo normal que han fallado y cómo eso conduce a la formación y el crecimiento de tumores», dice Steen Linarson.

Financiación: La investigación fue financiada por la Fundación de la Familia Erling-Persson, la Fundación Knut y Alice Wallenberg, la Fundación Sueca para la Investigación Estratégica y EC Horizon 2020. Sten Lennarsson es el asesor científico de Moleculent, Combigene y el Centro de Excelencia en Inmunoterapia de la Universidad. de Oslo. Él y la primera autora Camille Mannin también son accionistas de EEL Transcriptomics AB, que posee los derechos de propiedad intelectual de EEL-FISH.

Sobre genética y noticias de investigación sobre el neurodesarrollo.

autor: Sten Linarson
fuente: Instituto Karolinska
comunicación: Sten Lennarsson – Instituto Karolinska
imagen: Imagen acreditada a Neuroscience News.

Búsqueda original: Acceso abierto.
«Accesibilidad a la cromatina durante el neurodesarrollo humano en el primer trimestre“Por Sten Lennarsson et al. naturaleza

un resumen

Accesibilidad a la cromatina durante el neurodesarrollo humano en el primer trimestre

El cerebro humano se desarrolla a través de una serie de eventos de patrones estrechamente regulados, causados ​​por la expresión del factor de transcripción y cambios en la accesibilidad de la cromatina.

Aunque la expresión genética en todo el cerebro en desarrollo se ha descrito con resolución unicelular, atlas similares de accesibilidad a la cromatina se han centrado principalmente en el prosencéfalo.

Aquí describimos la accesibilidad a la cromatina y la expresión de genes acoplados en todo el cerebro humano en desarrollo durante el primer trimestre (6 a 13 semanas después de la concepción).

Identificamos 135 grupos y utilizamos mediciones multipartitas para correlacionar al candidato. Comunidad de Estados Independientes– Elementos reguladores de la expresión génica. El número de áreas accesibles aumentó con la edad y a lo largo de la diferenciación neuronal.

Utilizando una red neuronal convolucional, identificamos supuestos sitios de unión de factores de transcripción funcionales en potenciadores que distinguen los subtipos neuronales.

Hemos aplicado este modelo a Comunidad de Estados Independientes– Elementos organizativos asociados isrrb Dilucidar el mecanismo de activación en el linaje de células de Purkinje.

Finalmente, al vincular polimorfismos de un solo nucleótido asociados con la enfermedad Comunidad de Estados Independientes-Elementos reguladores Validamos supuestos mecanismos patogénicos en varias enfermedades e identificamos las neuronas GABAérgicas derivadas del mesencéfalo como las más vulnerables a las mutaciones asociadas con el trastorno depresivo mayor.

Nuestros hallazgos proporcionan una visión más detallada de los mecanismos reguladores genéticos clave que subyacen a la aparición de tipos de células cerebrales durante el primer trimestre y una referencia completa para futuros estudios sobre el neurodesarrollo humano.