Эволюция человеческого мозга может привести к некоторым психическим заболеваниям

Evolution of the human brain may have brought some psychiatric diseases

 

Ссылка на статью и перевод опубликованы на ФБ на странице Марианны Карве

9 августа 2018 года Маартен Риккен

Недавно обнаруженный участок ДНК человека представляет собой конкретный пример того, как это может произойти.

Точно так же, как эволюция, чтобы идти вертикально, освободили руки, чтобы использовать инструменты, но также давали нам плохие спины и колени, быстрое расширение нашего размера мозга и когнитивных способностей, возможно, повысило нашу восприимчивость к некоторым психическим заболеваниям. В новом исследовании исследователи рассмотрели последовательность ДНК внутри ключевого гена, контролирующего нейронную активность. Они обнаружили необычно длинный массив, который, вероятно, способствовал изменениям функции гена во время эволюции человека и, возможно, увеличил риск нейропсихиатрических заболеваний у современных людей.

Мы поговорили с старшим автором исследования Дэвидом Кингсли из Стэнфордского университета о работе.

ResearchGate: Что побудило это исследование?

Дэвид Кингсли:

Мы давно интересуемся изменениями ДНК, которые лежат в основе важных черт у людей и других животных. Мы ранее характеризовали все места в геноме, где людям не хватает последовательностей, которые очень консервативны у других животных. Текущее исследование началось, когда мы решили искать обратное: последовательности ДНК, которые присутствуют у людей, но не обнаружены у других животных.

РГ: Не могли бы вы кратко рассказать, что вы обнаружили?

Кингсли:Мы обнаружили, что у людей есть большая и ранее непризнанная матрица повторения ДНК, расположенная внутри ключевого гена, участвующего в нейронных функциях. Наше исследование показывает, что эта новая ДНК-матрица модулирует экспрессию генов и имеет различные виды активности у людей с различными генетическими восприимчивостями к биполярному расстройству и шизофрении. Мы считаем, что это хороший пример ранее скрытой структурной ДНК-функции, которая может играть важную роль не только в эволюции мозга человека, но и в психических заболеваниях человека.

РГ: Как может быть особенностью, которая вызывает психическое заболевание, эволюционное преимущество?

Кингсли:Несколько исследований показывают, что те же гены, которые привели к быстрому увеличению когнитивных способностей у людей, также могут повысить нашу восприимчивость к психическим заболеваниям. Это может показаться парадоксальным, но оно явно относится к другим системам в организме. Например, люди являются одним из немногих млекопитающих, которые развили способность регулярно ходить на двух ногах. Этот новый режим локомоции освобождает руки за манипулирование объектами и использование инструментов. Однако наш недавний эволюционный переход к ходьбе в вертикальном положении также привел к тому, что у людей была высокая частота проблем с нижней частью спины и колена у людей. Точно так же быстрое расширение размера мозга и когнитивных способностей у людей было ключевой особенностью нашего эволюционного успеха. Но самые геномные изменения, которые лежат в основе недавних изменений мозга, также могут повысить нашу восприимчивость к некоторым психическим заболеваниям.

В нашем исследовании представлен конкретный пример того, как это может произойти путем расширения определенной регуляторной последовательности ДНК внутри ключевого гена, контролирующего нейронную активность. Те же структурные изменения, которые производят эту геномную функцию, также создают тандемный массив, который подвержен дальнейшим изменениям и может увеличить риск некоторых распространенных психических заболеваний.

РГ: Как ваши результаты могут быть использованы для продвижения исследований?

Кингсли: Теперь, когда мы знаем об этих последовательностях, мы можем начать моделировать их эффекты в экспериментальных системах. Мы удаляем и вставляем последовательности в клетки культуры ткани человека и мыши, чтобы далее охарактеризовать то, что делают человеческие массивы для экспрессии генов, нейронной активности и поведения.

РГ: Почему некоторые районы человеческого генома так долго не изучались?

Кингсли: Дублированные регионы, подобные этим тандемным массивам, трудно распознать и правильно собрать. Каждое устройство в повторяющейся области выглядит очень похоже на другие единицы, поэтому многие из них могут быть неправильно собраны или оставлены вне генома. Кроме того, повторяющиеся области, как правило, нестабильны в стандартных системах клонирования бактерий.

Например, мы обнаружили, что эта конкретная последовательность сжимается в размере на десять — сто раз, если вы попытаетесь некоторое время выращивать ее в лаборатории. Мы нашли методы преодоления этих проблем, но подобные проблемы могут существовать и для других последовательностей генома.

Спустя 15 лет после первоначального секвенирования генома человека мы все еще находим важные части наших геномов, которые были упущены в предыдущих исследованиях. При поиске возможной геномной основы человеческих черт и болезней исследователи должны рассмотреть целый ряд возможностей. Человеческий эталонный геном постоянно улучшается, но он все еще продолжается.

Статьи по теме: http://galinaleb.com/your-brain-ketosis/, http://galinaleb.com/the-mitochondrial-pathology-and-problems-of-pathophysiology-of-mental-disorders/

79 просмотров всего, 2 просмотров сегодня

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *