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돌연변이 Zebrafish에 대한이 연구는 미래의 자폐증 치료에 도움이 될 수 있습니다

돌연변이 Zebrafish에 대한이 연구는 미래의 자폐증 치료에 도움이 될 수 있습니다

오하이오 주립 대학의 과학자 그룹은 유 전적으로 결함이있는 제브라 피시 배아의 뇌가 어떻게 세밀하게 발달하는지 관찰했습니다. 그들의 발견은 인간의 자폐증이나 정신 분열증과 같은 장애에 대한 더 나은 치료법을 개발하는 데 사용될 수 있습니다.

결함이있는 유전자를 제브라 피시 배아에 도입함으로써 그들은 그들과 정상 배아 사이에 뚜렷하게 다른 뇌 성장 패턴을 발견했습니다. 특정 뇌 질환의 유전 적 토대가 잘 확립되어 있지만 이것이 어떻게 표현되는지에 대한 역학은 지금까지 여전히 약간의 미스터리였습니다.

연구팀은 돌연변이 배아가 정상적인 뇌 발달과 나중에 기능을 방해 할 수있는 뚜렷한 뇌 세포 군집을 발달시키는 것으로 보인다는 것을 발견했습니다. 이것은 미래에 인간의 유전 적 뇌 질환을 치료하는 데 엄청난 영향을 미칠 수 있습니다.

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연구를 위해 Zebrafish를 선택한 이유는 무엇입니까?

제브라 피쉬, 다니오 레 리오그들에게 라틴어 이름을 부여하는 것은 작은 열대 민물 고기입니다. 그들은 연구 팀에 의해 여러 가지 이유로 선택되었습니다.

배아 발달 과정에서 제브라 피시는 투명하여 관찰에 이상적입니다. 그들은 또한 매우 빠른 속도로 발달하는 경향이 있으며 상당한 양의 게놈을 인간과 공유합니다.

종의 이러한 모든 특성은 유전 적 뇌 질환을 포함한 전체 인간 질병에 대한 치료법을 개발하기위한 훌륭한 시험대가됩니다.

그들은 무엇을했고 그들의 결과는 무엇 이었습니까?

생존 가능한 실험 대상을 찾은 연구원들은 PCDH19 돌연변이를 배아 제브라 피쉬에 도입했습니다. 그런 다음 그들은 자신이 설계 한 고성능 현미경을 사용하여 배아에 무슨 일이 일어 났는지 관찰했습니다.

PCDH19 또는 Protocadherin-19는 많은 종에서 정상적인 뇌 발달에 필수적입니다. 이 유전자에 결함이 있거나 손실되면 발달중인 동물에 심각한 영향을 미칩니다.

이 기술을 사용하여 시간이 지남에 따라 세포 수준의 변화를 관찰 할 수있었습니다. 그리고 그들의 결과는 참으로 매우 흥미로 웠습니다.

그들은 정상적인 제브라 피쉬 배아와 돌연변이 유전자를 가진 배아 사이에 분명한 차이가 있음을 발견했습니다.

연구 책임자 인 오하이오 주 신경 과학 부교수이자 대학의 신경학 연구소 회원 인 James Jontes는 다음과 같은 결과에 대해 언급했습니다.

"이것은 살아있는 유기체에서 인간 신경계 질환을 유발하는 것으로 알려진 돌연변이의 영향을 탐구하기 위해 단일 세포 수준에서 기능 영상을 사용한 최초의 연구이며, 우리는 돌연변이가있는 동물의 뇌 구조에서 명백한 차이를 확인했습니다. "

"이러한 유형의 작업은 자폐증과 간질을 포함한 유전자와 질병 사이의 관계를 더 자세히 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다. 우리는 이러한 돌연변이가 인간의 뇌 구조와 발달에 어떤 영향을 미치는지 정확히 이해하지 못합니다. 그들은 물고기에서하는데, 그것은 우리가 몇 가지 해답을 향해 먼 길을 갈 것입니다. "라고 그는 덧붙였습니다.

이것이 인간을 치료하는 데 어떻게 사용될 수 있습니까?

제브라 피시에서 인간과 마찬가지로 뇌는 대규모 뉴런 네트워크로 구성됩니다. 임신 중 인간 두뇌의 건강한 발달은 성인의 미래 기능에 매우 중요합니다.

어떤 식 으로든 영향을 받으면 행동 및 정서적 통제와 같은 것에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다.

이러한 이유로 연구자들은 변경된 제브라 피쉬 배아의 신경 수준 발달 과정에 특별한주의를 기울였습니다. 그들은이 돌연변이 제브라 피시가 일반 제브라 피시의 뇌와 비교할 때 연결성 또는 클러스터링이 현저하게 증가했음을 발견했습니다.

"우리는 돌연변이 제브라 피시에서 뉴런 사이에 많은 상호 연결을 보았습니다. 정확히 무엇을 의미하는지 모르지만 정상적으로 상호 작용하지 않는 세포간에 부적절한 연결이 발생한다는 것을 의미 할 수 있습니다. 세포가 너무 많으면 문제가 될 수 있습니다. 뉴런 네트워크에 통합됩니다. " Jontes는 지적했습니다.

신경 과학자들은 연구 된 것과 같은 유전 적 돌연변이가 자폐증과 같은 강력한 유전 적 토대를 가지고있는 것처럼 보인다는 사실에 매료되었습니다. 이 연구 및 이와 유사한 다른 연구는 미래에 많은 유전 질환에 대한 더 나은 치료법을 만드는 데 사용될 수 있습니다.

이 연구는 원래 저널에 실 렸습니다. eNeuro 이번 달.


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