Kaikki iLive-sisältö tarkistetaan lääketieteellisesti tai se tarkistetaan tosiasiallisen tarkkuuden varmistamiseksi.
Meillä on tiukat hankintaohjeet ja vain linkki hyvämaineisiin mediasivustoihin, akateemisiin tutkimuslaitoksiin ja mahdollisuuksien mukaan lääketieteellisesti vertaisarvioituihin tutkimuksiin. Huomaa, että suluissa ([1], [2] jne.) Olevat numerot ovat napsautettavia linkkejä näihin tutkimuksiin.
Jos sinusta tuntuu, että jokin sisältö on virheellinen, vanhentunut tai muuten kyseenalainen, valitse se ja paina Ctrl + Enter.
Tutkijat löysivät aivojen epäsymmetriasta vastaavan avainproteiinin
Viimeksi tarkistettu: 02.07.2025
Aivojen ainutlaatuisten vasen-oikea-eroavaisuuksien taustalla olevat geneettiset mekanismit ymmärretään nyt paremmin uuden tutkimuksen ansiosta, mikä avaa tietä paremmalle ymmärrykselle ihmisen aivojen epänormaaliin epäsymmetriaan liittyvistä häiriöistä.
UCL:n, Wellcome Sanger -instituutin ja Oxfordin yliopiston tutkijat sekä muut tutkimuksen tekijät ovat havainneet, että Cachd1-nimisellä proteiinilla on keskeinen rooli aivojen kummankin puoliskon hermoston erilaisen rakenteen ja toiminnan muodostumisessa. Tutkimus on julkaistu Science-lehdessä.
Seeprakaloilla tehdyillä geenikokeilla tutkijat havaitsivat, että kun Cachd1-geeni mutatoituu, aivojen oikea puolisko menettää normaalin epäsymmetrisen kehityksensä ja siitä tulee vasemman puoliskon peilikuva. Tämä häiriö aiheuttaa epänormaalia hermoyhteyksiä, jotka vaikuttavat aivojen toimintaan.
Tämä löytö valottaa aivojen epäsymmetrian taustalla olevia geneettisiä mekanismeja, ilmiötä, jota havaitaan monilla eläinlajeilla, myös ihmisillä. Näiden prosessien ymmärtäminen voi johtaa parempaan ymmärrykseen ihmisillä esiintyvistä sairauksista, joissa aivojen epäsymmetria häiriintyy, kuten skitsofreniasta, Alzheimerin taudista ja autismin kirjon häiriöistä.
Vaikka niiden peilikuva-anatomia on samanlainen, ihmisen aivojen vasemmalla ja oikealla aivopuoliskolla on toiminnallisia eroja, jotka vaikuttavat hermoyhteyksiin ja kognitiivisiin prosesseihin, kuten kieleen. Se, miten nämä hermopiirien vasemman ja oikean puoliskon väliset erot syntyvät, on vielä huonosti ymmärretty.
Tutkijat alkoivat selvittää, miten Cachd1 saattaa vaikuttaa aivojen epäsymmetriaan, käyttämällä seeprakalaa – tunnettua malliorganismia aivojen kehityksen tutkimiseen niiden läpinäkyvien alkioiden ansiosta.
Tutkimusryhmä havaitsi, että kun Cachd1-proteiini mutatoituu, aivojen habenula-niminen alue menettää normaalin vasen-oikea-erottelunsa. Oikean puolen neuronit muuttuvat samanlaisiksi kuin vasemman puolen neuronit, mikä häiritsee habenulan hermoyhteyksiä ja voi vaikuttaa sen toimintaan.
Cachd1:n alasajo morfolinoilla johtaa molemminpuoliseen symmetriaan. (AB) Selkänäkymä injektoimattomilla villityypin ja cachd1-morfolinoilla injektoiduilla toukilla 4 päivää hedelmöityksen jälkeen injisoinnin jälkeen, kun in situ -hybridisaatio tehtiin käyttäen antisense-ribokoettimia epäsymmetristä dorsaalista habenula-markkeria kctd12.1 vastaan. (C) Cachd1-transkriptien semi-kvantitatiivinen RT-PCR. Lähde: Science (2024). DOI: 10.1126/science.ade6970
Proteiiniin sitoutumiskokeet osoittivat, että Cachd1 sitoutuu kahteen reseptoriin, jotka mahdollistavat solujen kommunikoinnin Wnt-signalointireitin kautta, joka on yksi intensiivisimmin tutkituista solukommunikaatioreiteistä ja jolla on tärkeä rooli varhaisessa kehityksessä, kantasolujen muodostumisessa ja monissa sairauksissa.
Lisäksi Cachd1:n vaikutukset näyttävät olevan spesifisiä aivojen oikealle puoliskolle, mikä viittaa siihen, että on olemassa tuntematon estävä tekijä, joka rajoittaa sen aktiivisuutta vasemmalla puoliskolla. Vaikka kaikki yksityiskohdat eivät ole vielä selvillä, tiedot viittaavat vahvasti siihen, että Cachd1:llä on keskeinen rooli kehittyvien aivojen vasemman ja oikean puoliskon välisen eron määrittämisessä säätelemällä solukommunikaatiota erityisesti oikealla puoliskolla.
Tulevissa tutkimuksissa selvitetään, onko Cachd1:llä muita tärkeitä Wnt-reittiin liittyviä toimintoja.
”Tämä oli erittäin yhteistyöhön perustuva projekti, joka hyötyi suuresti monitieteisestä lähestymistavasta – genetiikka, biokemia ja rakennebiologia yhdistyivät ymmärtääkseen paremmin aivojen vasemman ja oikean välisen epäsymmetrian muodostumista sekä tunnistaakseen uuden osan tärkeästä signalointireitistä, jolla on useita rooleja terveydessä ja sairauksissa”, sanoo tutkimuksen toinen kirjoittaja, entinen Wellcome Sanger -instituutin tohtoriopiskelija ja nykyään UCL:n solu- ja kehitysbiologian laitoksen jäsen, tohtori Gareth Powell.
”Olen iloinen nähdessäni tämän yhteistyöhön perustuvan tutkimuksen julkaisun. Tutkimus toi yhteen monia lahjakkaita ihmisiä eri tutkimuslaitoksista, joilla on erilaiset tutkimusintressit ja -taidot. Yhdessä tiimi on mahdollistanut meille jännittävien uusien löytöjen tekemisen sekä Wnt-signalointireitistä että aivojen epäsymmetrian kehittymisestä”, sanoo tutkimuksen vanhempi kirjoittaja, professori Steve Wilson ja UCL:n solu- ja kehitysbiologian laitoksen jäsen.