Epigenomické mapy ukazují, jak se mozkové obvody mení od narození do dospelosti

Poprvé, mapováním epigenomu lidského mozku vedci odhalili nekteré rozsáhlé zmeny, ke kterým dochází v okruzích lidského mozku od narození az do dospelosti.
Mezinárodní tým, vcetne clenu z univerzity západní Austrálie (UWA), Institutu biologických studií Salk v Kalifornii, USA a Institut d'Investigació Biomedica de Bellvitge (IDIBELL) ve Spanelsku, píse o svých zjisteních v príspevku publikovaném on-line v Veda dne 4. cervence.
Ryan Lister, profesor UWA a genomový biolog, ríká ve svém prohlásení:
"Tyto nové poznatky poskytnou základnu pro zkoumání role epigenomu v ucení, formování pameti, struktury mozku a dusevní nemoci."
Zatímco genom muze být myslenka jako návod k pouzití, obsahující modrotisky (geny) pro biologické slozky, které tvorí nase telo, novejsí objevený epigenome lze povazovat za dalsí vrstvu instrukcí o tom, jak císt manuál.
Epigenom je záznam o chemických zmenách, ke kterým dochází v DNA pri vývoji organismu. Pokracuje-li v analogické prírucce, je to jako sada poznámek a zálozek, které ríkají, ignorujte stranu 6 nebo nejprve na stránce 4.
Pochopení epigenomu je klícem k pochopení toho, jak geny ovlivnují zdraví a nemoci pod vlivem faktoru, jako je zivotní styl, strava a zivotní prostredí.

Nyní tato nová studie nabízí bezprecedentní pohled na epigenome behem vývoje mozku.
Pomocí mapování s vysokým rozlisením odhalil tým jedinecné vzory v epigenome, které se objevují jako vývoj mozkových obvodu v detství.
Seniorský autor Joseph R. Ecker, profesor a reditel laboratore genomické analýzy na kalifornském Institutu pro biologické studie v Kalifornii v Kalifornii, uvádí, ze jejich studie odhaluje rozsáhlou rekonfiguraci, kterou epigenome prochází jako zralé mozkové obvody.
Behem zdravého vývoje mozku má rada procesu cas potrebný k vytvorení komplexních struktur a spojení mezi mozkovými okruhy.
Napríklad, celní kura, která sedí v prední cásti mozku, je rozhodující pro myslení, resení problému, rozhodování a jednání.
Dva hlavní typy bunek frontální kury, neuronu a glia delají zcela odlisné veci, presto mají stejný genomový vzor kódu DNA, vyrobený z písmen A, C, G a T. Rozdíl v ceste chová se k etikete.
Jeden zpusob, kterým epigenome kontroluje interpretaci genomu, je oznacit písmena C v kódu DNA. To se provádí pomocí chemického procesu, který se nazývá metylace DNA.
Znacka zpusobuje, ze cást DNA je ctena jinak nez v prípade, ze nemá znacku: napríklad by mohla umlcet blízké geny, takze nekóduje urcitý protein. Tímto zpusobem epigenome ovlivnuje vývoj a schopnost naseho tela vytváret a diferencovat mezi typy bunek.
Pro studium pouzíval tým pokrocilé sekvenování DNA, aby zjistil presne, kde jsou vsechny oznacené Cs v mozku mysí a lidé od detské fáze k dospelým dospelým.
Soubezný autor Eran Mukamel z výpocetní neurobiologické laboratore spolecnosti Salk ríká:
"Prekvapive jsme zjistili, ze jedinecný typ methylace DNA se objevuje presne tehdy, kdyz neurony v vývojovém mozku dítete vytvárejí nové vazby mezi sebou, a to v zásade pri vytvárení kritických obvodu mozku."
Nejprve se vedci domnívali, ze znacení C se objevuje pouze tehdy, kdyz je následován G (známý jako "CG-methylace"). Pozdeji zjistili, ze non-CG methylace se vyskytuje hodne v genomu lidských embryonálních kmenových bunek.
Tým také zaznamenal oba typy methylace DNA v rostlinách a kvuli této zkusenosti se priblízili k této nejnovejsí studii z trochu jiného úhlu:
"My jsme aktivne hledali tyto non-CG metylacní místa, která nebyla siroce myslenka existovat. Nase nová studie doplnuje tento obrázek tím, ze ukazuje, ze bohatá non-CG methylace také existuje v lidském mozku," ríká Lister.
Byli prekvapeni, ze tento jedinecný typ znacení genomu se deje témer jen u neuronu a vzory jsou docela podobné od osoby k cloveku.
"Behem tohoto období [plod az do rané dospelosti] se vysoce konzervovaná non-CG methylace (mCH) akumuluje v neuronech, nikoliv v glii, aby se stala dominantní formou methylace v lidském neuronálním genomu," písí autori.
Tak objevili epigenomové znacky genomu v mozkových bunkách jedinecným zpusobem, který se lisí od bunek ve zbytku tela.
Záver je dulezitý, protoze predchozí výzkum naznacuje, ze tento typ znackování je dulezitý pro ucení, jak se tvorí formy pameti a plasticita mozku nebo flexibilita nasich mozkových obvodu.
Ecker dodává:
"Tyto výsledky rozsírily nase znalosti o jedinecné roli methylace DNA ve vývoji a funkcích mozku. Nabízejí nový rámec pro testování úlohy epigenomu ve zdravé funkci a pri patologických poruchách neurálních obvodu."
Ecker, Lister a kolegové byli první, kterí zmapovali celý lidský epigenom.
Napsal Catharine Paddock PhD

Nová stopa pro to, jak se rakovinné bunky rozsirují

Vedci nasli nový klíc k dulezité otázce v oblasti výzkumu rakoviny: jak se sírí rakovinové bunky? Tento klíc spocívá ve zmenách jejich prilnavosti nebo adhezních vlastností: stávají se uvolnenými na míste puvodního nádoru a znovu se pripojují na nové místo. Zmeny zahrnují molekulární interakce mezi bunkami a extracelulární matrix, "lesení", které drzí bunky v míste, aby vytvorily trojrozmerné tkáne.

(Health)

Smartphony pro diagnostiku onemocnení v reálném case

Tým z USA vyvíjí diagnostický systém onemocnení zalozený na nanotechnologii, který bude vyzadovat pouze inteligentní telefon a prílohu objektivu $ 20 pro ctení výsledku. Zatímco stále existují urcité problémy, které je treba prekonat, doufají, ze konecným výsledkem bude cenove dostupný diagnostický nástroj, který lze v této oblasti vyuzít.

(Health)