Крихітний фрагмент генетичного коду значно впливає на з'єднання клітин мозку, пропонуючи розуміння неврологічних розладів і розвитку мозку.
Дослідники з Інституту фундаментальних наук (IBS) виявили, що невеликий сегмент генетичного коду відіграє вирішальну роль у тому, як клітини мозку з'єднуються та спілкуються. Це відкриття може пояснити походження кількох неврологічних і психіатричних станів, поглиблюючи наше розуміння з'єднань мозку.
Дослідження, проведене директором Кім Юнджун в IBS, було зосереджено на білку PTPδ, який є важливим для формування синапсів, з'єднань, які дозволяють клітинам мозку передавати сигнали. Хоча PTPδ пов'язаний з такими розладами, як розлади аутистичного спектру (РАС) і СДУГ, дослідники вивчили крихітний сегмент під назвою міні-екзон B.
Міні-екзон B, довжиною лише чотири амінокислоти, створюється за допомогою альтернативного сплайсингу, де клітини включають або виключають генетичні фрагменти, щоб змінити структуру та функцію білка. Генетично модифіковані миші, яким не вистачало міні-екзону B, мали низький рівень виживання, що підкреслює його важливість у ранньому розвитку мозку.
Миші з однією копією зміненого гена вижили, але виявляли тривожну поведінку та зменшену рухливість. Записи мозку виявили дисбаланс у синаптичній активності, що є ознакою нейророзвиваючих і психіатричних розладів. Дослідники виявили, що міні-екзон B необхідний для взаємодії PTPδ з іншим білком під назвою IL1RAP, порушуючи критичний шлях для формування збуджуючих синапсів.
Директор Юнджун заявив: «Це дослідження ілюструє, як навіть найменший генетичний елемент може порушити баланс нейронних ланцюгів». Це відкриття підкреслює важливість вивчення не лише самих генів, а й крихітних варіацій у тому, як вони зібрані.
Це дослідження є актуальним, враховуючи зростаючі докази того, що порушення в сплайсингу мікроекзонів можуть лежати в основі нейропсихіатричних станів. Ці висновки можуть лягти в основу розробки методів лікування, які націлені на регуляцію сплайсингу або відновлюють нормальний синаптичний баланс у постраждалих осіб, пропонуючи надію на лікування розладів мозку.