NATURE | ملخصات الأبحاث

تَشَكُّل الكروموسوم يوضح العلاقات التنظيمية في الدماغ البشري أثناء النمو

H Won et al

Nature (2016) doi:10.1038/nature19847 | Published online | English article

تنظِّم التفاعلات الفيزيائية ثلاثية الأبعاد داخل الكروموسومات التعبير الجيني تنظيمًا ديناميكيًّا بأسلوب محدد لكل نسيج، غير أن هذا التنظيم ثلاثي الأبعاد للكروموسومات أثناء نمو الدماغ البشري ودوره في تنظيم شبكات الجينات التي تتعرض للخلل في حالة الإصابة باضطرابات النمو العصبي ـ مثل التوحُّد، والفصام ـ لا يزال غير معروف. وفي هذه الدراسة، يقوم الباحثون برسم خرائط ثلاثية الأبعاد، عالية الدقة، لنقاط تلامس الكروماتين أثناء تَكَوُّن القشرة الدماغية في الإنسان، مما يتيح تفسيرًا واسع النطاق للعلاقات التنظيمية التي لم يسبق وصفها، أو تمييزها، المرتبطة بتطور إدراك الإنسان، والأمراض. وتحدِّد التحليلات التي يقدمها الباحثون مئات الجينات التي تتفاعل فيزيائيًّا مع المُعَزِّزات التي اكتسبتها السلالة البشرية، والتي يخضع الكثير منها للانتخاب التطهيري (ويُعرف أيضًا باسم الانتخاب السلبي)، وترتبط بالوظائف الإدراكية في الإنسان. أدمج الباحثون نقاط تلامس الكروماتين مع المتغيرات غير المشفرة التي تم تحديدها في دراسات الربط الجينومية (GWAS) للفصام، مع تسليط الضوء على العديد من الجينات، والمسارات المرشحة للتسبُّب في الإصابة بالفصام، ومنها عوامل النسخ المشارِكة في تَخَلُّق النسيج العصبي، وجزيئات التأشير الكوليني، التي يدعم الكثير منها مواضع السمات الكمية للتعبير المستقل، وتحليلات التعبير الجيني. ويشير تحرير الجينوم في الأسلاف العصبية في الإنسان إلى أن واحدًا من هذه المواضع البعيدة لدراسات الربط الجينومية في الفصام هو الذي ينظِّم التعبير عن جين FOXG1، وهو ما يؤيد دوره المحتمل كجين متسبِّب في الفصام. ويقدم هذا البحث إطارًا لفهم تأثير العناصر التنظيمية غير المشفرة على نمو الدماغ البشري، وتطوُّر الإدراك، ويسلط الضوء على آليات جديدة كامنة وراء الاضطرابات النفسية العصبية.