自闭症写作论文

日本研究发现:精神分裂症的新药靶点是什么?长庚大学:这种抗生素可以抑制新冠肺炎JBC:“可见”,以及眼部循环维生素A FASEB的机制:早期预防脑神经炎症可以延缓阿尔茨海默病的发生。自闭症谱系障碍(ASD)是一种由大脑发育障碍引起的复杂疾病,患者往往在社会交往、互动和表达方面存在障碍。病因尚无定论,一般认为与遗传和基因变异有关。中国科学院基因组研究中心庄研究员研究团队首次系统构建了自闭症患者大脑环状RNA (1)的基因调控网络图谱,有助于提高对自闭症分子机制的认识。这篇论文发表在今年3月的《基因组研究》(109)上。

环状RNA是单链闭环结构,特别是高度计出现在神经系统中。庄的研究团队利用大数据分析,在自闭症患者大脑皮层中发现了表达异常的环状RNA,并预测了其调控路径。结合分子生物学实验,证实环状RNA像海绵一样吸附了特定的微小核糖核酸(mirnas),使其失去或降低了调节下游自闭症风险基因的能力。环状RNA、microRNA和自闭症大脑下游基因的调控网络之间的关系在过去没有被系统地讨论过。

不过,中研院今天表示,基因组研究中心研究员庄利用大数据分析,在自闭症患者大脑皮层发现异常表达的环状RNA,并预测其调控路径。结合分子生物学实验,证实了环状RNA像海绵一样吸附了特定的微小RNA (mirna),使其失去或降低了对下游自闭症风险基因的调控能力。

检测60例孤独症患者大脑皮层环状RNA的异常。(来源:中央研究院)

孤独症患者大脑皮层60种环状RNA异常的检测

中研院表示,庄领导的大数据分析与神经科学实验室团队,通过之前开发的环状RNA检测软件(NCLscan)设计了大数据分析流程,从200多个RNA-seq数据样本中,发现了60个自闭症患者大脑皮层表达异常的环状RNA。统计模型分析表明,这60个环状RNA可以有效区分自闭症和非自闭症样本,因此可以判断这些环状RNA应该与自闭症的发生有关。中研院表示,团队进一步预测了这些环状RNA的下游调控通路,构建了8170环状RNA、microRNA、信使RNA之间的相互作用调控网络。然后通过基因富集分析,发现这些网络调控的下游靶基因明显集中在已知的自闭症风险基因中。

环状RNA调控网络。(来源:中央研究院)

环状RNA调控网络与自闭症风险基因高度相关。

庄领导的大数据分析与神经科学实验室团队通过之前开发的环状RNA检测软件(NCLscan)设计了大数据分析流程。从200多个样本的RNA-seq数据中,发现了60个在自闭症患者大脑皮层异常表达的环状RNA。统计模型分析表明,这60个环状RNA可以有效区分自闭症和非自闭症样本,因此可以判断这些环状RNA应该与自闭症的发生有关。

为此,团队进一步预测了这些环状RNA的下游调控通路,构建了8170个环状RNA、microRNA和信使RNA(mRNA)之间的相互作用调控网络。然后通过基因富集分析,发现这些网络调控的下游靶基因明显集中在已知的自闭症风险基因中。

庄说,这项研究不仅设计了大数据分析流程来构建环状RNA的调控网络关系,还结合分生组织实验进行了验证。该团队选择了一种环状RNA(命名为circARID1A),它在自闭症患者大脑中的表达显著增加。经过人体神经细胞实验验证,发现circARID1A确实可以调节微小RNA(miR-204-3p)。

对人类神经相关细胞的实验证明,circARID1A确实可以通过调节miR-204-3p来影响自闭症风险基因。

庄解释说,这项研究不仅设计了大数据分析流程来构建环状RNA的调控网络关系,还结合分生组织实验进行验证。研究小组选择了一种环状RNA(命名为circARID1A),它在自闭症患者大脑中的表达显著增加。经过在人类神经细胞实验中的验证,发现circARID1A确实可以通过调节MicroRNA (Mir-204-3P)来影响下游几个自闭症风险基因的表达。

在人类神经相关细胞上的实验证明,circARID1A确实可以通过调节miR-204-3p来影响自闭症风险基因的基因表达。(来源:中央研究院)