2016年12月7日 星期一
原標題:美研究人員發現大腦發育過程中存在數千個未知的DNA變異
科技日報華盛頓9月24日電 美國桑福德—伯納姆·普利比斯醫學發現研究所研究人員24日在美國《國家科學院院刊》上發表論文稱,他們利用自己開發的一種新的單細胞分析方法,發現在小鼠大腦發育階段,腦細胞中存在的數千個此前未知的DNA變異,這爲進一步瞭解大腦機制提供了新線索。
與身體其他部位的大多數細胞不同,我們每個腦細胞中的DNA都是不一樣的,存在着所謂的“基因組拷貝數變異”(CNVs)。正是腦細胞中DNA的這些變化,纔會導致阿爾茨海默氏症和自閉症,纔會使我們的個性發展因人而異。但由於目前用於研究單個腦細胞中“基因組拷貝數變異”的技術尚不完備,科學家還無法檢測100萬個鹼基對以下的DNA序列,因此對“基因組拷貝數變異”的許多細節信息也就不甚瞭解,例如這些變化是何時出現的?它們的位置在哪裏?這些變化是隨機的還是受調控的?等等。
爲此,該團隊開發出一種與機器學習技術相結合的單細胞分析方法,允許他們檢測100萬個鹼基對以下的DNA序列中發生的拷貝數變異情況。運用新方法,研究人員發現,在小鼠出生之前大腦發育過程中,存在數千個此前未知的DNA變異。儘管這些變異隨機分佈在整個基因組中,但它們在神經形成這一大腦發育的關鍵階段達到頂峯,表明其是一個有規律的過程,應有一種調控機制在起作用。
研究人員指出,他們的研究表明,胎兒的大腦是由無數個複雜的基因變異組合而成的,這些變異在嬰兒出生之前就已經形成,是大腦細胞發育及多樣化的基礎。新研究填補了科學家對大腦中“基因組拷貝數變異”理解的關鍵空白,有助進一步瞭解大腦機制。
總編輯圈點
孩子能快速掌握複雜的語言,智力超越大多數生物,就是因爲大腦先天的優勢。但靈長類的神經系統爲何在千萬年間加速變異,我們尚不得而知。不識廬山真面目,只緣身在此山中。依靠新的探查技術,我們或許能更深刻理解智力的由來,並且珍惜自然賜予的這份大禮。
來源:科技日報/劉海英
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