Американские ученые подробно исследовали экспрессию генов в префронтальной коре человека, макаки и мыши во время периода пренатального развития, когда активно происходит формирование синапсов. Ученые установили роль ретиноевой кислоты в этом процессе, а также связанных с ней генов. Две статьи с результатами исследования опубликованы в журнале Nature.
Через 4–5 месяцев после зачатия в префронтальной коре головного мозга человеческого плода начинается всплеск формирования синапсов. Однако молекулярные механизмы этого процесса изучены не до конца. Теперь ученые из Йельского университета определили ключевые изменения в экспрессии и структуре генов в развивающемся человеческом мозге.
«Удивительно, что мы до сих пор не знаем точно, чем человеческий мозг отличается от мозга других близкородственных видов, — говорит ведущий автор исследования Ненад Сестан. — Это не только фундаментальная проблема, ее решение также может помочь нам лучше понять психоневрологические расстройства, такие как шизофрения и аутизм».
Ученые провели обширный анализ экспрессии генов в префронтальной коре головного мозга людей, макак и мышей во время внутриутробного развития. Они выяснили, что концентрация в префронтальной коре ретиноевой кислоты — побочного продукта витамина A — увеличивалась во втором триместре внутриутробного развития, наиболее важном периоде для формирования нейронных связей.
В экспрессии генов, связанных с ретиноевой кислотой, тоже нашлись различия. Так, у мышей ген CYP26B1 ограничивает активность этого соединения за пределами префронтальной коры. В другом исследовании ученые сосредоточились на гене CBLN2, который играет ключевую роль в формировании синапсов. Оказалось, что в мозге человека ген экспрессируется дольше и в более широкой области, чем в мозге макак и мышей.
Исследователи также идентифицировали небольшую геномную делецию около гена CBLN2, которая сохранилась только у человека и шимпанзе. У мышей с искусственно созданной делецией гена усилилась экспрессия CBLN2, а также на 30% увеличилось число синаптических связей в префронтальной коре.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
