小修改DNA预测反应大脑的威胁
小的化学标记在一个基因是很出名的,参与临床抑郁症和创伤后应激障碍会影响一个人的大脑回应威胁,根据杜克大学研究人员的一项新研究。
8月3日在网上出现的结果自然神经科学超越基因,有助于解释为什么有些人可能比其他人更容易受到压力和压力导致精神疾病。
这项研究集中在羟色胺转运体一个分子,调节脑细胞之间的5 -羟色胺的量信号和是一个主要的目标治疗抑郁和情绪障碍。在1990年代,科学家们发现的DNA序列的差异羟色胺转运体基因似乎给一些人夸大了对压力的反应,包括抑郁症的发展。
之上的羟色胺转运体的DNA(点缀整个基因组),化学标志甲基组织,帮助调节基因在何时何地是活跃的,或表达。DNA甲基化是表观遗传修饰的一种形式被科学家研究试图了解相同的基因代码可以产生很多不同的细胞和组织,以及个体差异双胞胎一样密切相关。
在寻找甲基化差异,“我们决定开始与血清素传递子因为我们知道很多关于生物,药物,行为,这是一个最好的特征基因在神经科学,”资深作者Ahmad Hariri说,心理学和神经科学教授和杜克大学脑科学研究所的成员。
“如果我们要做关于表观遗传学在人类大脑的重要性,我们要开始一个基因,我们有一个相当好的理解,“哈里里说。
这项工作是持续的杜克大学神经遗传学研究的一部分(DNS),全面研究连接基因,大脑活动和其他生物标记在年轻的成年人患精神疾病。
集团进行非侵入性脑成像在头80大学生参与者的DNS,愤怒或恐惧的面孔展示图片,看着脑深部叫做杏仁核区域的反应,这有助于塑造我们的行为和生物反应的威胁和压力。
该小组还测量了羟色胺转运体基因的甲基化DNA分离出参与者的唾液,Karestan Koenen合作在哥伦比亚大学梅尔曼公共卫生学院的纽约。
更大的个体的血清素传递子基因的甲基化,大杏仁核的反应,研究发现。杏仁核活性增加可能会导致一个夸张的应激反应和脆弱性与压力相关的疾病。
集团的惊喜,甚至一个很少的人之间的甲基化差异足以创造个人的差异扁桃体反应说,作者Yuliya Nikolova研究生在哈里里的小组。的甲基化是一个更好的预测比DNA序列变异的杏仁核活动,此前伴随着抑郁和焦虑的风险。
团队是兴奋的发现也谨慎,哈里里说,因为有很多发现遗传学从未复制。
这就是为什么他们的机会寻找同样的模式在不同的参与者,在青少年酒精研究结果(陶斯)在圣安东尼奥德克萨斯大学健康科学中心。
与陶斯主任道格拉斯·威廉森集团再次测量了杏仁核面孔愤怒和恐惧反应以及血清素传递子基因的甲基化与血96年11至15岁的青少年。分析揭示了一个更强的反应性甲基化和杏仁核之间的联系。
“现在超过10%的差异在杏仁核函数映射到这些小差异甲基化,“哈里里说。DNS的研究发现了不到7%。
研究更进一步,该组织还分析了甲基化模式的大脑中死人合作艾蒂安Sibille匹兹堡大学,现在在多伦多成瘾与精神健康中心。
再一次,他们看到的一个区域的甲基化水平较低的血清素传递子基因有关杏仁核5 -羟色胺转运体的表达。
“这是当我们想,好了,这是很可怕的,”哈里里说。
哈里里说,工作揭示了一个令人信服的机械链接:高甲基化通常是与少阅读相关的基因,这就是他们看到的。他说,甲基化抑制了基因的表达,从而影响杏仁核的反应,可能是通过改变血清素的信号。
研究人员现在想看到这个特定的DNA的甲基化如何影响大脑。特别是,这个区域的基因可能作为卸货港细胞机械结合DNA和读取,Nikolova说。
该集团还计划甲基化模式5 -羟色胺系统的其他基因可能导致大脑威胁刺激的反应。
羟色胺转运体基因甲基化模式相似在唾液、血液和大脑也表明,这些模式可能是通过一代又一代传承下来的,而不是通过个人根据自己的经验。
哈里里说,他希望其他研究人员寻找精神疾病的生物标记物将开始考虑甲基化超出DNA序列变异和在不同的组织。
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