Исследования, координируемые Университетом Осаки, теперь показали, что когезин комплекса ядерных белков должен экспрессироваться на достаточном уровне в раннем мозге мыши, чтобы контролировать регуляцию генов и обеспечивать развитие здоровых нейронных сетей и поведенческих характеристик.
Cohesin контролирует экспрессию генов и структуру хроматина, а также позволяет хромосомам правильно разделяться непосредственно перед делением клетки. Мутации в генах, кодирующих белки, которые регулируют когезин, и сам белок когезин вызывают нарушение развития синдром Корнелии де Ланге (CdLS).
Это генетическое знание подсказало, что болезнь возникает не из-за неправильного разделения хромосом, а из-за структурных дефектов хромосом.
Имея это в виду, исследователи отключили экспрессию мышиного гена Smc3, который кодирует часть когезинового комплекса, в частности, типы клеток, чтобы оценить его функцию.
Различные аномалии, такие как волчья пасть, маленькие черепа и проблемы с более высокой функцией мозга, были замечены в зависимости от того, какие типы клеток лишены экспрессии Smc3, но фенотипы были аналогичны фенотипам, наблюдаемым у пациентов с CdLS.
«У мышей со сниженной экспрессией когезина были нарушения в развитии ветвей нервных клеток и соединений (синапсов) в коре головного мозга, сером веществе мозга, которое отвечает за сознание и память», — говорит первый автор исследования Юки Фудзита. «Они также были намного более тревожны, чем контрольные мыши, в ряде поведенческих тестов."
Это тревожное поведение отражало поведение пациентов с CdLS, в то время как вскрытие ткани мозга людей с CdLS показало симптомы заболевания, которые соответствовали таковым у подопытных мышей, что позволяет предположить, что они были хорошей моделью на животных.
«Мы также обнаружили, что снижение когезина приводит к изменениям в экспрессии генов, участвующих в развитии нервных клеток и ответе на иммунный сигнальный белок», — говорит автор-корреспондент Тошихиде Ямасита. «Эти изменения были связаны с нейрональными и поведенческими признаками, которые мы видели у мышей."
Если в развивающемся мозге мыши не было достаточного количества когезина, исследователи показали, что регуляция ряда генов была нарушена, что привело к дефектам нейронов и усилению беспокойства.
