“垃圾”DNA可能隱藏著開關，使阿爾茨海默病得以發(fā)作

影響細胞基因活性的DNA“開關”可能對理解和治療至關重要阿爾茨海默病研究人員在專門的腦細胞中識別出150多個控制信號，這些細胞稱為星形膠質細胞。

星形膠質細胞為一種通常會受損的神經元在阿爾茨海默病.這些輔助細胞之前已被鏈接研究發(fā)現(xiàn)星形膠質細胞不僅可能失去幫助，甚至可能有害。

這項由澳大利亞新南威爾士大學（UNSW）團隊領導的新研究，有望為星形膠質細胞失效的原因并讓阿爾茨海默病發(fā)作——甚至有可能學會如何進行修復。

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新發(fā)現(xiàn)涉及被稱為增強子（促進基因表達的開關）和調控相互作用（增強子與其控制基因之間的信號）。

增強子位于我們DNA的非編碼或所謂垃圾部分：有這里沒有真正的基因但實際上有許多生物學上的調節(jié)器和杠桿控制著基因。

“當研究人員尋找能解釋高血壓等疾病的基因變化時，糖尿病——還有像阿爾茨海默病這樣的精神和神經退行性疾病——我們往往不是基因本身發(fā)生變化，而是介于兩者之間?！?a>他說新南威爾士大學分子生物學家伊琳娜·沃伊尼亞古。

研究人員使用了一種名為CRISPRi的遺傳工具，可以靜音DNA片段，無需永久切斷它們.該工具被用來研究實驗室培養(yǎng)的星形膠質細胞，測試了近千個星形膠質細胞的功能DNA區(qū)域被認為含有增強劑。

增強子通常遠離它們控制的基因，因此難以研究以及目錄——因此能夠直接獲得連接性和信號傳遞的證據跨基因組非常重要。

“我們用CRISPRi關閉星形膠質細胞中的潛在增強子，看看是否改變了基因表達，”他說分子遺傳學家妮可·格林，來自新南威爾士大學?！叭绻娴挠校俏覀兙椭勒业搅斯δ茉鰪娮?，就能找出它控制的基因——或多條基因?！?/p>

“我們測試的大約150種潛在增強劑都是這樣。值得注意的是，這些功能增強劑中有很大一部分控制了與阿爾茨海默病相關的基因?！?/p>

隨著潛在序列的識別，人工智能系統(tǒng)現(xiàn)在可以訓練以發(fā)現(xiàn)更多增強子。未來，這些DNA線路圖應該更容易更快地拼湊起來。

“我們還沒談到療法，但除非你先理解電路圖，否則無法開發(fā)。這正是我們對星形膠質細胞基因調控回路的更深入了解?！?a>他說沃伊尼古。

需要注意的是，這里識別的增強子是星形膠質細胞特有的，需要更多實驗來確定這些增強子在星形膠質細胞過度活躍時是否與阿爾茨海默病患者類似。

阿爾茨海默病極其復雜而失控的星形膠質細胞——以及調控它們的基因——只是更大圖景的一部分。然而，這項研究代表了對相關基因及其可能被調整以預防阿爾茨海默病的又一重大進展。

該研究已發(fā)表于自然神經科學.

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