Wissenschaftler lüften das Geheimnis der Gene, die der Schlüssel zur Gehirnentwicklung sind

Wissenschaftler beginnen, die genaue Funktionsweise eines Gentyps zu verstehen, der im Gegensatz zu anderen Genen nicht für Proteine ​​kodiert – die Bausteine ​​des Lebens.

Neue Forschungsergebnisse unter der Leitung der University of Bath zeigen den Mechanismus, durch den Gene, die für eine Untergruppe langer nicht-kodierender RNA (lncRNA) kodieren, mit benachbarten Genen interagieren, um die Entwicklung und Funktion essentieller Nervenzellen zu regulieren.

Trotz ihrer Prävalenz auf Genen, die für lncRNA im Genom kodieren (Schätzungen reichen von 18.000 bis 60.000 lncRNA-Genen im menschlichen Genom im Vergleich zu 20.000 Protein-kodierenden Genen), wurden diese DNA-Segmente einst als Junk abgeschrieben, gerade wegen der darin enthaltenen Informationen sie führen nicht zur Produktion eines Proteins. Inzwischen ist jedoch klar, dass einige lncRNAs alles andere als Schrott sind und möglicherweise eine Schlüsselrolle bei der Wiederherstellung der körperlichen Funktion von Menschen spielen, die schwere Nervenschäden erlitten haben.

Obwohl die Funktion der meisten lncRNA-Gene ein Rätsel bleibt, wird eine Untergruppe im Gehirn gemeinsam mit benachbarten Genen exprimiert, die für Proteine ​​kodieren, die an der Kontrolle der Genexpression beteiligt sind. Mit anderen Worten, Gene für diese lncRNAs und ihre proteinkodierenden Nachbarn arbeiten als Paar. Zusammen regulieren sie die Entwicklung und Funktion essentieller Nervenzellen, insbesondere im Gehirn während der Embryonalentwicklung und im frühen Leben.

Die neue Studie beschreibt den regulatorischen Weg, der an der Kontrolle der Spiegel eines dieser Genpaare beteiligt ist. Ihr Ort und ihre Menge im Genom müssen sorgfältig koordiniert werden, ebenso wie der Zeitpunkt ihrer Aktivität.

„Wir haben zuvor eine der tiefgreifendsten Funktionen für lncRNA im Gehirn definiert, und unsere neue Studie identifiziert einen wichtigen Signalweg, der die Expression dieser lncRNA und des Schlüsselgens, mit dem sie gepaart ist, koordiniert“, erklärt Dr. Keith Vance, Hauptautor der Studie vom Department of Biology & Biochemistry in Bath.

„Diese neue Forschung bringt uns dem Verständnis der grundlegenden Biologie von Nervenzellen und ihrer Herstellung näher. Regenerative Medizin ist das Endspiel, und mit weiterer Forschung hoffen wir, ein tieferes Verständnis dafür zu entwickeln, wie lncRNA-Gene im Gehirn funktionieren.“

Er fügt hinzu: „Dieses Wissen könnte für Wissenschaftler wichtig sein, die nach Möglichkeiten suchen, defekte Neuronen zu ersetzen und die Nervenfunktion wiederherzustellen – zum Beispiel bei Menschen, die einen Schlaganfall erlitten haben.“