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阿尔茨海默氏症的又一个可能病因:大脑中的多样性

发布时间:2019-07-11 08:33:35编辑:跑步与生活网阅读次数:

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在某些基因的基因突变可能会导致老年痴呆症的人(阿尔茨海默氏病,AD),但这些比较少见的突变。然而,最近的一项研究表明,我的实验室,而不是在引起本病的基因突变的过程中,家长也可以发挥重要作用。这些遗传变异体是在细胞核中发生遗传重组过程的结果(该方法可以在人神经元DNA“蓝图”变化)。

神经元基因在基因重组,称为淀粉样前体蛋白(淀粉样前体蛋白,淀粉样前体蛋白)(此基因在阿尔茨海默病的中心作用),导致成千上万的淀粉样前体DNA变异。这种变化可能发生在正常脑组织,但变化在阿尔茨海默氏症的程度将进一步。如果我们的数据被证实,那么这将表明,这些重组的神经元可能与导致阿尔茨海默氏症的进程。我们的研究结果还指出,一类现有的药物,这些药物已被批准用于其他疾病的治疗中,但它们也可以打断基因重组的过程中,这可能是用于治疗阿尔茨海默氏病。

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从历史上看,脑细胞,大多数细胞在我们的身体都被认为含有相同的DNA蓝图或基因组。但是,我们知道,有一个例外--B细胞和T细胞在免疫系统细胞 - 他们是第一个也是迄今唯一已知的经验体细胞基因重组的细胞类型,这意味着在种系和改变生殖细胞的不同影响这些变化的基因重组不会传递给后代。在免疫系统,遗传重组产生自我和非特异性受体识别自身(是通过重组技术形成的免疫球蛋白和T细胞受体基因)。早在上世纪70年代,利根川进在免疫系统基因重组中,但在这之前,有一个理论研究和神经系统对鱼类的观察表明,基因重组可能与大脑。然而,免疫系统是不同的,没有鱼可分子遗传重组,何况人,重组脑的概念将逐渐消失。

但在21世纪初,研究人员发现,基因重组的先兆。我们发现,不同细胞的DNA序列是不同的,这意味着我们的大脑是由不同的基因组这幅巨大的马赛克现象,这种现象正常称之为“基因嵌合体”。在DNA序列的这些变化和表观遗传改变不会直接影响不同。科学家们现在已经发现的各种序列的变化,这些变化有很大的不同,它似乎也是随机的,由整条染色体(性染色体非整倍体),较小的基因组拷贝数变异,甚至更小的LINE-1逆转录转座子的重复元素和降序的“在一个单一核苷酸变化的单核苷酸变化”组分。

的有什么好处呢大脑基因嵌合体的存在?它是如何工作它?一般意见支持嵌合体影响基因表达和细胞存活。然而,迄今为止,在基因的发现没有具体的变化。值得注意的是,多年来,许多科学家研究的候选基因重组,包括一些嗅觉受体和细胞粘附蛋白基因。早期脑发育过程中神经元的小鼠基因的发现DNA链断裂的其他方法,并可能与基因重组。再次,然而,还没有得到证实出现基因。

没有真正的候选蛋白或基因,这项研究是像大海捞针。此外,当通过有丝分裂(或“克隆扩增”)的细胞的结果用于扩增的相同基因组的免疫细胞时(最显着的免疫细胞瘤)可以以相同的方式生长,使得它是通过在传统的方法来分析形成鲜明对比的神经元不继续划分。因此,一个单个细胞或多个等级的评估是对于理解遗传重组重要。这个问题必须得到解决可通过类比来说明:褐色颜料可以由褐色色素分子来提供均匀的组合物,或者它可以是颜料分子五颜六色组合物,但经过它们看起来像棕色混合。

考虑到这一切,我们开始研究在患者大脑中镶嵌与阿尔茨海默氏症。我们的研究结果显示出更大的马赛克现象 - 特别是增加淀粉样前体蛋白的拷贝数。最值得注意的是,DNA表明淀粉样前体蛋白基因的片段仅在某些神经元被放大,一些增长比淀粉样前体蛋白的其他淀粉样前蛋白的数量,这表明该基因重组发生。因此,我们使用了仔细的分析淀粉样蛋白前体基因九种不同的技术方法,这些方法应用到单个细胞或一小部分的神经元,并解释了正常脑患老年痴呆症的大脑基因组镶嵌痛苦。所有这些分析都得出了同样的结论,分析发现数以千计的新的淀粉样前体蛋白的变异,这些变异体具有不同组序列的基因组DNA蓝图,类似于我们的互补DNA的知识改变。这些cDNA,总之,是密码RNA分子提供制造蛋白质的副本,。

霍华德·特明和戴维·巴尔的摩由知名也被称为逆转录酶参与的发现,它似乎已经插入到它们的基因组会的cDNA(gencDNAs),与不同的重组免疫系统的过程,不涉及逆转录酶,但也是在有丝分裂细胞。在神经元中,即使是基因,显然可以通过这个过程,这大大增加了基因的多样性产生数以千计的不同形式。

遗传重组发生在响应于刺激,其可被广泛地认为gencDNAs的形式使用细胞事件记录。随后,gencDNA“回放”可能有不一样的基因转录成蛋白质那么多的时间和精力优点正常的过程。例如,基因重组可以是视觉的,听觉,味觉,触觉和嗅觉的感觉刺激,也可以与内部神经化学因子(或者甚至药物),并且这些感官刺激和神经化学因子可以有效地记录和存储生成的gencDNA,同时允许对于通过相同或不同的刺激gencDNA的以后重放。

在阿尔茨海默氏病,我们的研究涉及一种重组失控例如,淀粉样前体蛋白gencdna数量和形成它产生,和核苷酸变化显著增加,并且这些核苷酸改变在阿尔茨海默病中发现的相同基因突变,但这些核苷酸变化嵌合发生只有在阿尔茨海默氏病的神经元。有很多这些淀粉样前体蛋白的突变可以解释以前的治疗试验的失败,这些试验不适合大量不同的分子实体。参与逆转录酶来设计用于抑制这种酶的可能的新的治疗。

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事实上,现在有一些证据表明,患者的HIV逆转录酶抑制剂已经接管他们长大了几年,从老年痴呆症的几率可能非常低。原则上,FDA批准的药物如逆转录酶抑制剂,现在随时可以使用,并可能有当前特殊津贴没有有效治疗的高危人群。不同重组基因的效应也可以是数百个其他脑部疾病或多个基础的,它也可能会影响比其它脑其它细胞类型。

- Jerold春

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