Científicos de Novosibirsk, estudian el efecto de las mutaciones en uno de los genes en el proceso de neurogénesis humana
Novosibirsk, Novosibirsk, Rusia, Asia.- El estudio de regiones genómicas que probablemente desempeñaron un papel importante en la evolución del cerebro humano y están involucradas en el mecanismo del desarrollo del retraso mental fue financiado con una subvención de la Fundación Científica Rusa.
La Fundación Rusa para la Ciencia (RSF) apoyó con una subvención la continuación de la investigación sobre mutaciones en el gen contactina-6 (CNTN6) para comprender mejor su papel en la neurogénesis humana y los mecanismos del retraso mental. Anteriormente, los científicos del Instituto de Citología y Genética SB RAS demostraron que CNTN6 en la neurogénesis humana comienza a funcionar en las etapas más tempranas, y también que el tamaño de la mutación en este gen afecta en gran medida la gravedad de esta patología.
«El hecho de que las grandes mutaciones tengan consecuencias dramáticas nos llevó a la idea de que dentro del gen puede haber elementos genómicos funcionalmente significativos que afectan el curso de la neurogénesis y en cuyo estudio debería centrarse», dijo el director del nuevo proyecto. , investigadora junior del ICG SB RAS Tatyana Schneider.
La atención de los científicos se centró en las regiones del genoma conocidas como elementos HAR (del inglés Human acelerated regions). Estas regiones del genoma han comenzado a estudiarse recién en los últimos años, y ya se ha establecido que no sufrieron cambios significativos a lo largo de la evolución de los vertebrados. Pero en los humanos, estas áreas comenzaron a cambiar a gran velocidad. Funcionalmente, la mayoría de los HAR son potenciadores (regiones reguladoras del genoma que estimulan la actividad genética) y están ubicados predominantemente cerca de genes que regulan el desarrollo temprano, incluido el cerebro. Esto se convirtió en la base de la hipótesis de que los elementos HAR se convirtieron en uno de los principales mecanismos de evolución del cerebro, lo que condujo al desarrollo del habla y el pensamiento abstracto en los antepasados de los humanos modernos.
Hay dos de estos elementos en el gen CNTN6. Para estudiar su papel en la neurogénesis humana, los investigadores eliminaron regiones que contienen HAR del genoma celular y a partir de ellas desarrollaron organoides cerebrales 3D (los llamados minicerebros), tejidos tridimensionales que tienen una estructura muy similar a partes individuales de órganos reales. Los primeros resultados mostraron que el efecto de la eliminación es bastante grave. Ahora, en un proyecto financiado con una nueva subvención, un equipo de investigadores liderado por Tatiana Schneider quiere estudiar y describir con más detalle cómo “apagar” cada elemento afecta el proceso de neurogénesis y puede estar implicado en el mecanismo de desarrollo de la salud mental. retraso.
“En esta etapa, esto es principalmente ciencia fundamental. Pero comprender los mecanismos de aparición y desarrollo de patologías complejas y poco estudiadas es una condición necesaria para aprender a afrontarlas en el futuro”, destacó el investigador.
Señaló también que, gracias a las características del gen CNTN6, el modelado de enfermedades causadas por mutaciones en este gen permite estudiar los mecanismos patológicos de dos tipos de enfermedades hereditarias a la vez. La primera es la potenciadorpatía, un grupo recientemente identificado de enfermedades hereditarias asociadas con mutaciones en regiones no codificantes del ADN: los potenciadores. El segundo tipo de enfermedad se asocia con una variación en el número de copias de genes, cuando un paciente, en lugar de las dos copias requeridas (una de cada padre), produce tres, o viceversa, solo un gen. Lo más probable es que la gran mayoría de los casos clínicos descritos asociados con mutaciones CNTN6 tengan rasgos característicos de ambos tipos de patologías. Ahora los científicos tienen dos años para avanzar más en relación con el impacto de estos cambios genéticos en el proceso de neurogénesis en humanos.
