由UCLA主导的一项研究提供了亘古未有的视角，展现了人类大脑发育历程中基因调控的演变，展示了染色质（DNA 和卵白质）的 3D 结构怎样施展要害作用 。这项研究为明确早期大脑发育怎样久远影响心理康健提供了新的看法 。
图片链接：https://www.eurekalert.org/multimedia/1044755
图片信息：发育中的人类海马体的荧光图像 。
这项研究揭晓在《自然》（Nature）杂志上，由UCLA的罗崇元博士和UC旧金山分校的Mercedes Paredes博士向导，并与Salk研究所、UC圣地亚哥和首尔国立大学的研究职员相助举行 。研究首次绘制了海马和前额皮质这两个对学习、影象和情绪调理至关主要的脑区的DNA修饰图谱 。
研究职员希望他们通过在线平台果真的数据资源将成为科学家们的有力工具，资助他们将与这些情形相关的基因变异与相关基因、细胞和发育阶段联系起来 。
为了制作该图谱，研究团队使用了罗崇元博士在UCLA相关中心的支持下扩展和开发的尖端测序要领——单核甲基化测序和染色质构象捕获（snm3C-seq） 。这种手艺使研究职员能够在单细胞基础上同时剖析控制基因表达的两种机制：DNA的化学修饰（甲基化）和染色质的三维结构 。
明确这两个调理因素怎样作用于影响发育的基因，是破解此历程中过失怎样引发相关问题的要害办法 。
研究团队剖析了来自差别年岁段捐赠者的凌驾53,000个脑细胞，展现了基因调控在要害发育窗口的显著转变 。通过捕获云云普遍的发育阶段，研究职员能够勾勒出在机体大脑发育要害时间点爆发的大规模遗传重组的周全图景 。
其中一个最活跃的时期是在有身中期，此时称为放射状胶质的神经干细胞阻止爆发神经元，转而天生支持神经元的胶质细胞 。同时，新形成的神经元最先成熟，获得推行特定功效所需的特征，并形成增进其交流的突触毗连 。
由于这一时期的脑组织难以获得，之前的研究多忽略了这一发育阶段 。
“sunbet研究聚焦于DNA组织和基因表达之间的重大关系，尤其是那些通常不被探讨的年岁段：妊娠晚期和婴儿期，” UCSF的副教授Paredes说 。“我们在差别细胞类型中所发明的联系可以资助解决现在识别主要基因危害因素的挑战 。”
研究效果也对刷新现有模子具有启发意义，例如用于研究大脑发育和相关问题的人脑类器官 。这一新的图谱为科学家们提供了一个基准，以确保这些模子能准确复制机体大脑发育历程 。
“培育一个康健的机体大脑是一项重大的工程，”Salk研究所和霍华德休斯团队的研究员、论文合著者Joseph Ecker博士体现 。“sunbet研究建设了一个主要的数据资源，纪录了大脑发育时代爆发的要害表观遗传转变，使我们更靠近明确这些历程中的失误可能引发的问题 。”
杂志：Nature
DOI：10.1038/s41586-024-08030-7
