研究人员绘制了人类大脑进化背后的遗传“开关”

加州大学洛杉矶分校的研究人员已经开发出人类神经发生中的第一个基因调控图，神经干细胞转变为脑细胞，大脑皮层扩张的过程。科学家确定了控制我们大脑发育的因素，并且在某些情况下，为几个后来出现的脑部疾病奠定了基础。

背景
人脑由于其大脑皮层而不同于小鼠和猴子。器官最发达的部分，大脑皮层负责思考，感知和复杂的交流。科学家们刚刚开始了解推动人类大脑发育的分子和细胞机制，以及他们在人类认知中发挥的主要作用。

大脑发育是由某些大脑区域或细胞类型的基因表达以及在特定的时间范围内引导的。基因表达是将我们的DNA中的指令转换成功能性产物（如蛋白质）的过程，在许多关键时刻通过DNA作为开关开关的区段进行调节。但是到目前为止，还没有一个地图描述了神经发生过程中这些开关在染色体上的活动和位置。

方法
使用称为ATAC-seq的分子生物学技术，加州大学洛杉矶分校的研究人员绘制了在神经发生过程中活跃的基因组区域。他们将这些数据与这些大脑区域的基因表达数据相结合。研究人员还使用以前公布的有关染色体折叠模式的数据。染色体折叠模式影响遗传信息的编码。综合数据帮助他们确定神经发生关键基因的调控元件。一个名为EOMES / Tbr2的基因在关闭时与严重的脑畸形相关。

研究人员通过使用CRISPR技术证实了靶向基因的作用，CRISPR技术是一种可以去除细胞中DNA片段的技术，编辑出调控开关的子集，然后评估其对基因表达和神经发生的影响。

IMPACT
研究人员发现，一些晚年发展起来的精神疾病，如精神分裂症，抑郁症，神经质和注意力缺陷多动症，称为ADHD，起源于胎儿脑发育的最早阶段。据研究人员介绍，即使一个人的未来智力能力也是在神经发生过程中运动的。

研究人员还发现了一个主要的机制，说明人类大脑皮层比非人类灵长类大。他们发现了一种改变成纤维细胞生长因子受体表达的基因组序列，该受体调节包括细胞增殖和分裂在内的重要生物过程，并赋予细胞特定的任务。基因组序列在人类中比在小鼠和非人类灵长类中更为活跃，这有助于解释为什么人类大脑更大。

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