关于时钟基因的新洞察力可能会持有人脑进化的答案

时间：2021-07-14 16:52:02 来源：

这种在培养中生长的人神经元群显示出具有更改变的时钟水平的红细胞，比控制绿色细胞更远。该图像是一项研究的一部分，证明控制我们的生物钟的基因也在调节对脑进化重要性重要性重要的人特异性基因方面发挥着至关重要的作用。

科学家长期以来一直试图解开使人类大脑的分子谜团特殊：通过千年内亚尼亚如何推动它的进程？哪种基因对认知发展至关重要？

通过证明控制我们的生物钟的基因在调节对脑进化至关重要的人体特异性基因中也发挥着至关重要的作用，这项新的研究提供了对此事的洞察力。O'Donnell脑机构的调查结果开辟了如何研究时钟基因产生的时钟蛋白如何影响脑功能的新程度以及神经元在大脑中找到适当位置的过程。

“人们一直在寻找对大脑进化很重要的基因，在我们较大的折叠大脑的背景下，”UT Southwestern“彼得奥丹尔Jr.脑学院的神经科学家Genevieve Konopka博士说。“我们现在有证据表明时钟规范了昼夜节律以外的许多基因，因此我们可以将其作为人脑发展和进化的重要分子途径等级的关键点。”

人类大脑显着大于我们最亲近的大脑，黑猩猩。但由于单独的尺寸并不考虑认知能力 - 鲸鱼和海豚等哺乳动物具有更大的大脑 - 科学家们试图了解人类脑更聪明的原因。

Konopka博士的研究专注于Neocortex，这是大脑的一个区域，具有与视觉和听力相关的独特折叠，并被认为是皮质最近进化的部分。她的实验室在2012年发布了一项研究，与其他灵长类动物的大脑相比，发现时钟在人类新态的表达增加了表达。这些调查结果提示了关于这些身体时钟蛋白在神经区域中所做的事情的进一步疑问，这些内容在传统上被认为是昼夜节律功能的集线器。

在基因和发展中发表的新研究提供了一些答案：

时钟调节一组基因对脑进化重要的基因，这些基因对与其他灵长类动物相比表达的差异有差异。调节与认知障碍相关的基因，在人类神经元迁移中具有重要作用 - 该过程神经元出生在大脑的其他部分前往适当的神经电路。该迁移过程中的缺陷导致一系列认知障碍。

这些研究结果表明，可以更多地了解时钟控制的各种功能，于1997年由Ut Southwestern的Joseph S. Takahashi博士确定。他的开创性发现通过显示哺乳动物中存在的生物钟来扩大诺贝尔奖获奖果蝇研究。自高地查找的发现以来的多项研究表明时钟功能与癌症，认知障碍和抑郁等健康问题之间的联系。

Konopka博士的研究 - 在文化中使用后期脑组织和人类神经元 - 是第一个检查时钟在人类新区内的角色。

“大脑中的时钟基因的新功能与昼夜节律无直接相关的是出乎意料的，并且在人类新科的演变中的可能发挥作用非常令人兴奋，”董事长新研究的通讯作者博士博士说在Ut Southwestern，霍华德休斯医学院的调查员的神经科学，以及Loyd B. Sands占神经科学椅的持有者。

Konopka实验室将通过研究脑器有机体 - 基本上迷你人体大脑在盘子里进行扩展 - 了解时钟调节的具体目标。

该团队将在这些组织中操纵时钟，并记录功能的变化，例如神经元迁移的缺陷或其他细胞类型的开发。Konopka的研究博士还将涉及“人性化的小鼠”，这已经促进了其Neocortex中的时钟。实验室将监测大脑发展和行为的各种变化。

“我们不了解人类大脑发展和进化，”神经科学副教授康多帕卡博士说，乔恩高兴学者博士说。“我们将更多的拼图放在一起以了解哪些基因与他人相连。”

该研究得到了国家心理健康研究所的补助金。

出版物：Miles R. Fontenot等，等，“通过人类神经元的时钟调节新的转录网络，”2017年，DOI：10.1101 / Gad.305813.117

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