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大脑中的基因拉锯战影响行为

 

并不是每个父母都同意他们的孩子应该如何表现. 但在遗传学和生活中, 为人父母就是要知道什么时候你的声音需要被听到, 以及最好的方法. 通常, 妥协的统治, 每个基因的一个拷贝从父母那里遗传下来,所以这两个基因对塑造大发娱乐的特征贡献相同. 偶尔, 一种叫做基因组印记的机制, 首次描述是在30年前, 通过让另一方完全沉默,只让一方的声音被听到.

现在,研究人员在 犹他大学医学院 报告一种更有针对性的小鼠遗传亲代控制, 比经典的印记更微妙. 发表在 细胞的报道, 所谓的非规范印记在大脑中尤为普遍, 扭曲了细胞亚群中的遗传信息,所以妈妈, 或者爸爸, 有更强的发言权. 这种机制可以影响后代的行为, 因为它比经典的印记更容易被观察到, 似乎更受欢迎.

该领域传统上认为遗传学是在整个动物的水平上进行的, 有时组织. 大发娱乐正在细胞水平上记录它,”资深作者说 克里斯托弗·格雷格博士.D.神经生物学和解剖学助理教授. “遗传学比大发娱乐想象的要复杂得多.

一个恰当的例子是非规范信号对动机行为的影响,这种行为促使胆小的老鼠在需要寻找食物时离开它的保护住所. 五个基因最好由母亲控制, 或者爸爸, 聚集在产生血清素和多巴胺的生化途径中, 影响情绪和行为的神经化学物质. 通过在已知的控制行为的大脑亚区(弓状核)富集,印迹进一步定制, 和中缝背核). 当科学家们移除其中一个活跃的母系基因拷贝时, 酪氨酸羟化酶(Th), 他们发现老鼠在户外待的时间有适度但持续的增加, 显示它可以控制行为. 相比之下,去除父系基因的小鼠没有表现出行为上的变化.

大发娱乐推测,更好的印记策略是在达到预期效果所需的细胞中进行, 而不是在每个组织中进行,格雷格说。.

在总, 在被分析的210个印迹基因中,80%(绝大多数)受到非规范印迹的影响. 其中64%的基因只在大脑或大脑的子区域显示出父母的偏见, 而不是在非神经组织中, 肝脏或肌肉.

一种新的方法,可视化基因的活跃拷贝表明,这种偏见源于细胞群体内的差异. 而典型的印迹基因在几乎每个被检测的细胞中只有一个活跃的拷贝, 非典型印记基因在细胞亚群中有一个活性拷贝, 另外还有两个活跃的拷贝.

这一结果扩展了另一个小组之前的工作,他们发现了一种可以在特定神经元中留下印记的基因, 据报道,突变后与自闭症有关. 这项研究和目前的行为实验强调,除了微调父母的控制, 非规范印记可能有缺点.

格雷格推测,这种定向的印记形式产生了“高风险”神经元,这些神经元特别容易受到遗传自父母一方的突变的影响,因为它们不表达另一方的突变, 正常备份副本以弥补错误. “大发娱乐认为,优先表达突变基因的细胞亚群可能不成比例地导致自闭症等脑部疾病,他说. 未来的研究将检验这一假设和克服这些缺陷的新疗法.

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这项研究得到了纽约干细胞基金会的支持, 美国国立卫生研究院, 瑞士国家科学基金会, 以及克拉曼饮食失调基金会

"非典型基因组印记对后代的影响保罗·邦修斯(Paul Bonthuis), (黄, 科妮莉亚·斯塔彻Hörndli, 艾略特摩天, 通程, 克里斯托弗·格雷格, 将刊登于 细胞的报道 2015年7月30日上线.