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大腦發(fā)育過程中存在大量DNA變異

2018-09-26 09:50 來源:人民網(wǎng) 責(zé)任編輯:xmx
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摘要: 美國桑福德—伯納姆·普利比斯醫(yī)學(xué)發(fā)現(xiàn)研究所研究人員24日在美國《國家科學(xué)院院刊》上發(fā)表論文稱,他們利用自己開發(fā)的一種新的單細(xì)胞分析方法,發(fā)現(xiàn)在小鼠大腦

 美國桑福德—伯納姆·普利比斯醫(yī)學(xué)發(fā)現(xiàn)研究所研究人員24日在美國《國家科學(xué)院院刊》上發(fā)表論文稱,他們利用自己開發(fā)的一種新的單細(xì)胞分析方法,發(fā)現(xiàn)在小鼠大腦發(fā)育階段,腦細(xì)胞中存在的數(shù)千個(gè)此前未知的DNA變異,這為進(jìn)一步了解大腦機(jī)制提供了新線索。

與身體其他部位的大多數(shù)細(xì)胞不同,我們每個(gè)腦細(xì)胞中的DNA都是不一樣的,存在著所謂的“基因組拷貝數(shù)變異”(CNVs)。正是腦細(xì)胞中DNA的這些變化,才會(huì)導(dǎo)致阿爾茨海默氏癥和自閉癥,才會(huì)使我們的個(gè)性發(fā)展因人而異。但由于目前用于研究單個(gè)腦細(xì)胞中“基因組拷貝數(shù)變異”的技術(shù)尚不完備,科學(xué)家還無法檢測100萬個(gè)堿基對以下的DNA序列,因此對“基因組拷貝數(shù)變異”的許多細(xì)節(jié)信息也就不甚了解,例如這些變化是何時(shí)出現(xiàn)的?它們的位置在哪里?這些變化是隨機(jī)的還是受調(diào)控的?等等。

為此,該團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種與機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)相結(jié)合的單細(xì)胞分析方法,允許他們檢測100萬個(gè)堿基對以下的DNA序列中發(fā)生的拷貝數(shù)變異情況。運(yùn)用新方法,研究人員發(fā)現(xiàn),在小鼠出生之前大腦發(fā)育過程中,存在數(shù)千個(gè)此前未知的DNA變異。盡管這些變異隨機(jī)分布在整個(gè)基因組中,但它們在神經(jīng)形成這一大腦發(fā)育的關(guān)鍵階段達(dá)到頂峰,表明其是一個(gè)有規(guī)律的過程,應(yīng)有一種調(diào)控機(jī)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(shù)個(gè)復(fù)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(jīng)形成,是大腦細(xì)胞發(fā)育及多樣化的基礎(chǔ)。新研究填補(bǔ)了科學(xué)家對大腦中“基因組拷貝數(shù)變異”理解的關(guān)鍵空白,有助進(jìn)一步了解大腦機(jī)制。

孩子能快速掌握復(fù)雜的語言,智力超越大多數(shù)生物,就是因?yàn)榇竽X先天的優(yōu)勢。但靈長類的神經(jīng)系統(tǒng)為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(shù),我們或許能更深刻理解智力的由來,并且珍惜自然賜予的這份大禮。(記者劉海英)

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(原標(biāo)題:人民網(wǎng))

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