La neurogénesis del hipocampo humano muestra patrones de gen único en comparación con otros mamíferos

Aunque el proceso que se produce en diferentes tipos de neuronas también se conoce como neurogénesis, se ha convertido en el centro de numerosos estudios de neurociencia, sus realidades genéticas y biológicas en humanos aún no se han descrito completamente. También se conoce como neurogénesis del hipocampo adulto, que también se conoce como células de granul dentadas inmaduras (IMGC), que respalda la adaptación del cerebro en respuesta a las experiencias en los adultos.

Investigadores de la Universidad de Pensilvania, la Academia de Ciencias de China y otros institutos llevaron a cabo recientemente un estudio para determinar cómo se desarrollaron IMGCS y sus genitales en humanos podrían separarse de la observación del proceso de los genitales. Su búsqueda, Publicado En NeurocienciaSugerir que procesos biológicos similares afectan estas células en ratas, cerdos, monos y cerebros humanos, la expresión de genes en IMGC humanos es bastante diferente.

“Los IMGC, que se derivan de la neurogénesis del hipocampo adulto en mamíferos, juegan un papel importante en el plástico del cerebro, el aprendizaje y la memoria, y tienen un gran potencial para drogas regenerativas”, dijo el primer autor de este documento a Yeh Zo Medical Express.

“Sin embargo, las propiedades moleculares de los IMGC en humanos y macacias rara vez se conocen, porque la mayoría de los estudios dependen del conocimiento y las firmas moleculares de los IMGC de ratas, lo que resulta en inconsistencias en la detección e identificación de IMGC en la primaria”.

Jho y sus colegas fueron un propósito clave de la investigación reciente para tratar de identificar características moleculares y Patrones de expresión génica Puede ser exclusivo del IMGC humano. Para hacer esto, realizaron una investigación en el centro de los cuatro MamíferoA saber, ratas, cerdos, monos y personas.

“Nuestro objetivo fue detectar adecuadamente los IMGC en datos de secuenciación de ARN de células individuales (SCRNA-SIX) y luego dirigidos a realizar una comparación regulatoria de los paisajes moleculares de IMGCS en especies de hipocampo”, dijo Johu. “Debido a los posibles cambios en la interconexión, nos abstenemos de usar marcadores moleculares del ratón para comentar adecuadamente los IMGC que verificamos en los conjuntos de datos publicados de SCRNA-EK Human y MACAC”.

Como parte de su trabajo anterior, Jho y sus colegas desarrollaron Un enfoque de propagación de aprendizaje automático para identificar IMGC humanosQue ha demostrado alcanzar resultados significativos. Por otro lado, identificando el IMGCS en el cerebro de Macac, demostrado como un desafío, con esfuerzos previos para lograr resultados inconsistentes.

En su nueva investigación, los investigadores desarrollaron un enfoque de aprendizaje automático para identificar estas células del hipocampo que dependen de la clasificación (es decir, un algoritmo para clasificar datos específicos). Para entrenar algoritmos, usan IMGC de alta confianza (por ejemplo, células Granul como marcadores IMGC clásicos como DCX y Proxim 1, pero no piezas maduras como Calb1). Los datos de estas células se recopilaron de Young MACAC, donde hay muchos IMGC presentes.

“El nuevo compañero de clase ha permitido al MACAK detectar las características neuronales dilapidadas de transcriptoma de los IMGC utilizando criterios consistentes en todo el datos”, explicó Jho. “Para comparar las características moleculares preservadas y diversas de los IMGC en las especies, luego gestionamos el análisis de casta cruzada en comparación con humanos, macacos, cerdos y ratas en comparación con los IMGC utilizando todos los conjuntos de datos de segundos publicados durante nuestra investigación”.

El análisis realizado por los investigadores ha demostrado que la falta de genes en IMGC está ampliamente separado en toda la especie, más atractiva que la manifestación de genes en las células granules maduras. Sin embargo, los procesos biológicos administrados por las células parecían ser los mismos para todas las especies que estudiaron.

“También hemos identificado el enriquecimiento de varias familias de genes en el IMGC humano frente a la madura Célula granularMacac, cerdos o ratas sin tal prosperidad “, dijo Jho.

“En particular, hemos identificado una expresión rica en familia de genes ATP 6 que codifica los subpies de ATPI de tipo Vaccoller de tipo protones.

En general, las búsquedas de los investigadores recopiladas por este equipo sugieren que los procesos biológicos de desarrollo de IMGC son los mismos en todas las especies, sin embargo, los controles de los genes que impulsan estos procesos varían significativamente. Estas diferencias en la manifestación del gen pueden desempeñar un papel clave en la adaptación de las células y su contribución a diversas actividades cerebrales.

“Además, nuestro trabajo es explicar la necesidad de un análisis molecular y funcional distintivo de la neurogénesis adulta en las especies y la calidad de los modelos basados ​​en células humanas (células madre humanas y muestras quirúrgicas) para explicar las propiedades moleculares, efectivas y reguladoras de los IMGC humanos”.

Este estudio reciente pronto puede inspirar un análisis más específico al centrarse en el proceso de conducción de neurogénesis y el desarrollo de IMGC. Al final, también puede informar el desarrollo de la intervención médica para corregir los genitales de ciertas neuronas en el hipocampo.

“Debido a la secuencia de limitaciones de profundidad en el scRNA-Sick, nuestro análisis se centra en los genes altamente expresados, dejando los genes expresivos más bajos ricos en IMGCS exhibe la coincidencia o la distinción de lo específico cruzado”, dijo Jho.

“Además, no tuvimos en cuenta el uso de genómico o forma genómica específica de especie. Investigación futura, mayor tamaño de muestra, secuencia profunda e integración multiomix, puede permitir nuevas investigaciones en varios métodos de datos de IMGC en muestras, niveles de desarrollo y enfermedades”.

Hasta ahora, el análisis del equipo se centró en los IMGC, que aún no se han desarrollado completamente. Como parte de su futuro estudio, JHO y sus colegas esperan que los mamíferos adultos usen procedimientos similares para investigar otros tipos de células en el cerebro de las células madre neurales adultas.

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