Potongan kecil kode genetik secara signifikan memengaruhi koneksi sel otak, menawarkan wawasan tentang gangguan neurologis dan perkembangan otak.
Para peneliti di Institute for Basic Science (IBS) menemukan bahwa segmen kecil kode genetik memainkan peran penting dalam bagaimana sel-sel otak terhubung dan berkomunikasi. Temuan ini dapat menjelaskan asal-usul beberapa kondisi neurologis dan kejiwaan, memperdalam pemahaman kita tentang jaringan otak.
Studi yang dipimpin oleh Direktur Kim Eunjoon di IBS, berfokus pada protein PTPδ, yang penting untuk pembentukan sinaps, koneksi yang memungkinkan sel-sel otak mengirimkan sinyal. Meskipun PTPδ telah dikaitkan dengan gangguan seperti gangguan spektrum autisme (ASD) dan ADHD, para peneliti memeriksa segmen kecil yang disebut mini-ekson B.
Mini-ekson B, yang hanya sepanjang empat asam amino, dibuat melalui penyambungan alternatif, di mana sel-sel memasukkan atau mengecualikan cuplikan genetik untuk mengubah struktur dan fungsi protein. Tikus yang direkayasa secara genetik yang kekurangan mini-ekson B memiliki tingkat kelangsungan hidup yang rendah, menyoroti pentingnya dalam perkembangan otak awal.
Tikus dengan satu salinan gen yang diubah selamat tetapi menunjukkan perilaku seperti kecemasan dan gerakan yang berkurang. Rekaman otak mengungkapkan ketidakseimbangan dalam aktivitas sinaptik, ciri khas gangguan perkembangan saraf dan kejiwaan. Para peneliti menemukan bahwa mini-ekson B diperlukan agar PTPδ berinteraksi dengan protein lain yang disebut IL1RAP, mengganggu jalur penting untuk pembentukan sinapsis eksitatori.
Direktur Eunjoon menyatakan, "Studi ini menggambarkan bagaimana bahkan elemen genetik terkecil pun dapat memengaruhi keseimbangan sirkuit saraf." Penemuan ini menyoroti pentingnya mempelajari tidak hanya gen itu sendiri tetapi juga variasi kecil dalam cara mereka dirakit.
Penelitian ini relevan mengingat meningkatnya bukti bahwa gangguan dalam penyambungan mikroekson dapat mendasari kondisi neuropsikiatri. Wawasan ini dapat menginformasikan pengembangan terapi yang menargetkan regulasi penyambungan atau memulihkan keseimbangan sinaptik normal pada individu yang terkena dampak, menawarkan harapan untuk mengobati gangguan otak.