斑马鱼如何帮助解决遗传脑病的奥秘

仔细看看快速发展的斑马鱼胚胎正在帮助神经科学家更好地了解脑疾病的潜在支撑,包括自闭症和精神分裂症。
俄亥俄州州立大学的研究人员对理解变化感兴趣神经系统发育这是从遗传缺陷与神经疾病相关 - 具体而言,损失称为Protocadherin-19或PCDH19的基因。突变与大脑疾病之间的联系是完全成立的,但为什么人们可能导致另一个的机制是一个谜。
新的研究,本月在线发布于杂志eneuro.,指向大脑中的细胞相互作用的“聚类”,可能会破坏正常发展和脑健康。
“科学家们发现了数百个基因,引起精神分裂症,自闭症和其他脑疾病,但没有人知道这些遗传学的结果突变,“俄亥俄州州俄亥俄州州神经科学副教授的主导研究员詹姆斯·州长表示,詹姆斯·州议员及大学的神经学院成员。
“我们的目标是了解这些基因的细胞作用以及缺陷如何导致大脑的发育变化。”
斑马鱼,或达尼奥雷奥,是一种小型热带淡水鱼,借着少数原因吸引科学家。他们的胚胎是透明的,它们以翘曲速度发展,他们与人分享了大量的DNA,允许有权宜之计和启示的发展变化检查,最终可能导致挫败人类疾病。
他和他的合作者,研究生Sarah Light,想看看神经根学上发生的事情,当他们将PCDH19突变引入斑马鱼时。
使用高功率显微镜,使研究人员会随着时间的推移观看蜂窝水平变化 - 这是一个人类所做的乐器 - 研究人员在研究人员中看到了明显的差异胚胎发育在正常的“野生型”斑马鱼和胚胎斑马鱼中,他们会消除PCDH19基因。
“这是第一次使用单细胞水平使用功能成像的研究以探讨已知在生物体中引起人类神经疾病的突变的效果,并且我们在突变中看到了动物的大脑建筑的明显差异,“Jontes说。
“这种类型的工作有可能帮助我们更详细地了解基因和疾病之间的关系,包括自闭症和癫痫。我们不明白这些突变对脑结构和人类的发展,如果我们能够弄清楚什么他们在鱼中做,这将使我们走向一些答案。“
神经元形成网络脑对人类发展,思想,功能,行为和情感至关重要。在改变的斑马鱼中,研究人员能够详细地观察神经元级活动。
而且,在高级数学分析的帮助下,旨在寻找神经元和模式之间的关系之间的关系,他们看到斑马鱼中的神经网络与突变更加连接,或聚集,而不是普通斑马鱼的大脑。
施肥后三到六天收集数据,斑马鱼的快速生长和成熟时期。受精后第六天,斑马鱼幼虫已经展示了狩猎食物和游泳等行为。
“我们在突变体中看到了神经元之间的许多互连斑马鱼。我们不确定究竟是什么意思,但它可能意味着在通常不会互动的小区之间发生不当连接。也许当一个微细胞纳入神经元网络时,它就成为问题。“
Jontes表示,神经科学家受到任何数量的遗传突变与特定疾病(例如自闭症)有关的事实。
他说,这样的工作可以有助于解释每种突变如何导致人类疾病,这可能是更好的治疗的重要一步。
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