神经元:神经元能够挑选父母基因 10%父母基因区别表达 精脑

顾汉现

作者：Christopher Gregg

来源：《神经元》

发布时间：2017/3/7 14:51:03

神经元能够“挑选”父母基因

10%的父母基因被区别表达

图片来源：Gregg Lab

一个多世纪以来，科学家希望弄清为何大部分细胞会基本相同地表达遗传自父母染色体的基因。但生物体如此微妙，科学家难以测量来自父母基因的活性。近日，研究人员在《神经元》期刊上报告称，在啮齿类动物、猴子和人类的大脑中，某些神经元能让父母一方的基因“归于寂静”。

令人惊讶的是，研究结果显示，父母基因活性的不同在发育中的大脑里更常见，涉及约85%的基因。随着大脑渐渐成熟，神经元开始逐渐让父母基因表达趋于平衡。不过，在成人大脑中，仍有10%的父母基因被区别表达，这表明某些基因表达的不平衡可能贯穿生物体生命的始终。

“我们的发现表明，健康基因副本被‘关闭’的时期是细胞易出现突变的关键时间点。”该研究高级作者、美国犹他大学神经生物学家Christopher Gregg说。该研究揭示了由于年龄、细胞类型、大脑区域和组织等的不同，大脑中父母基因表达活性的区别带来的广阔影响。

导致精神疾病的突变通常是杂合的，这意味着它们仅受一种基因副本影响。Gregg实验室正在探索是否有未知影响能够解释为何相同基因与各种精神病相关，以及为何不同的人其症状严重度和发病风险不同。而该研究揭示，大脑中的一些细胞在表达基因突变副本时占主导地位。

此外，该研究还提出，细胞如何决定关闭父母哪些基因的机理仍有待发掘。众所周知，孩子能从遗传自父母的基因上继承表观印记，这传达了一个基因是否被表达。而研究人员表示，找到导致这些不同结果的机理，有助于研发激活大脑中健康基因副本的新疗法。

下一步，研究人员计划弄清父母基因表达的不同是如何塑造大脑机能和带来疾病风险的。（来源：中国科学报 张章）

http://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(17)30057-0



http://paper.sciencenet.cn/htmlpaper/201737145136443063.shtm

顾汉现

神经元：神经元能够“挑选”父母基因 10%父母基因区别表达 2

脑和与精神疾病相关的影响基因

文章（软件译）

多样的非遗传，等位基因特异性表达效应形状遗传建筑在细胞水平在哺乳动物的大脑

黄伟超9， Elliott Ferris 9， 通程， Cornelia StacherHörndli， 凯利·格里森， 卡罗尔·塔明加， Janice D. Wagner， 肯尼思·布谢， Jan L. Christian， 克里斯托弗·格雷格10 ，来信作者Christopher Gregg 发送电子邮件作者Christopher Gregg''
9 第一作者

DOI：http : //dx.doi.org/10.1016/j.neuron.2017.01.033

强调
•体内全基因组筛选揭示多样的非遗传等位基因效应
•非遗传等位基因效应在新生小鼠脑中是普遍的
•等位基因效应导致突变和野生型细胞的杂合突变的镶嵌
•等位基因影响存在于灵长类动物大脑和与精神疾病相关的影响基因

概要
遗传和表观遗传效应之间的相互作用影响脑功能，行为和精神疾病的风险。随机X失活和基因组印记是众所周知影响遗传结构和疾病风险的表观遗传学等位基因效应。在小鼠和灵长类动物的大脑中，关于其他潜在的表观遗传学等位基因效应的性质，流行和保护了解较少。在这里，我们设计基因组学，原位杂交和小鼠遗传学战略，以揭示大脑中不是由印记或遗传变异引起的多样性等位基因的影响。我们发现等位基因效应是发育阶段和细胞类型特异性，在新生儿脑中盛行，并且导致差异表达杂合突变的野生型和突变体等位基因的单等位脑细胞的马赛克。最后，我们显示影响精神疾病风险基因的多种非遗传等位基因影响存在于猕猴和人类的大脑。我们的研究结果有潜在的影响哺乳动物的大脑遗传学。

http://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(17)30057-0