Las neuronas de dopamina se encuentran en el mesencéfalo, pero sus axones en forma de zarcillo pueden ramificarse lejos en las áreas corticales superiores, influyendo en cómo nos movemos y cómo nos sentimos. Nuevas pruebas genéticas han revelado que estas células especializadas también pueden tener efectos de largo alcance, lo que los implica en condiciones que van desde la enfermedad de Parkinson hasta la esquizofrenia. Usando una nueva técnica conocida como captura de láser de ARN seq, que implica cortar las neuronas de dopamina de una sección del cerebro humano con un láser, investigadores del Hospital Brigham and Women's y la Facultad de Medicina de Harvardhan catalogado más de 70,000 elementos nuevos activos en estas células cerebrales. Sus resultados se publican esta semana en Neurociencia de la naturaleza .
"Descubrimos que un enorme 64 por ciento del genoma humano, la gran mayoría de los cuales es ADN de 'materia oscura' que no codifica proteínas, se expresa en neuronas de dopamina en el cerebro humano", dijo Clemens Scherzer, MD, un neurólogo y genomicista que dirige el Centro APDA para la Investigación Avanzada de la Enfermedad de Parkinson y dirige el Programa de Neurología de Precisión en BWH. "Estas son células críticas y especializadas en el cerebro humano, que están trabajando lentamente en la enfermedad de Parkinson, pero podrían ser hiperactivas en la esquizofrenia"
El equipo de Scherzer desarrolló RNAseq de captura con láser para diseccionar con precisión las neuronas de dopamina del cerebro y realizar una secuenciación de ARN ultra profunda en las células cerebrales humanas. De 86 cerebros post mortem, el equipo pudo extraer más de 40,000 neuronas de dopamina. Mientras que otros gruposse han centrado en el ARN mensajero productor de proteínas, Scherzer y sus colegas querían catalogar todo el contenido de ARN de las células, lo que requirió una inmersión mucho más profunda.
En total, encontraron 71,022 elementos no codificados transcritos llamados TNE. Muchos de estos TNE pronunciados "teenies" son potenciadores activos, sitios que actúan como "interruptores" reguladores para activar funciones especializadas para miles de millones de neuronas enEl cerebro. Muchas de las TNE que el equipo desenterró son novedosas y nunca antes habían sido descritas en el cerebro. Trabajando con colaboradores en Inglaterra, Scherzer y sus colegas probaron varias de las TNE en modelos preclínicos, incluido el pez cebra, encontrando evidencia de que muchos eran activos endesarrollo cerebral.
Scherzer y el primer autor Xianjun Dong, PhD, que también son investigadores principales en el Centro Ann Romney en BWH, originalmente se propusieron estudiar las neuronas de dopamina para obtener información sobre el Parkinson, pero descubrieron que muchas de las variantes genéticas asociadas con la esquizofrenia, la adiccióny otras enfermedades neuropsiquiátricas también se enriquecieron en estos elementos.
"Este trabajo sugiere que los ARN no codificantes activos en las neuronas de dopamina son un vínculo sorprendente entre el riesgo genético, el Parkinson y la enfermedad psiquiátrica", dijo Scherzer. "En base a esta conexión, planteamos la hipótesis de que las variantes de riesgo podrían jugar con los interruptores genéticos de la dopamina-produciendo células cerebrales "
El equipo también hizo pública una enciclopedia del contenido de ARN para las neuronas de dopamina para que otros investigadores puedan buscar cualquier objetivo codificante o no codificante de proteínas para biomarcadores y terapéuticos para el Parkinson y las enfermedades psiquiátricas a través del portal web http://www.humanbraincode.org .
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Materiales proporcionados por Hospital Brigham y de Mujeres . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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