伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校的一個(gè)多學(xué)科團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種新的 3D 成像方法，可以捕獲 DNA 甲基化，這是與大腦學(xué)習(xí)相關(guān)的關(guān)鍵表觀遺傳變化?？茖W(xué)家們表示，他們?cè)谪i身上進(jìn)行的概念驗(yàn)證研究很容易轉(zhuǎn)化為人類(lèi)，因?yàn)檫@種新方法依賴于標(biāo)準(zhǔn) MRI 技術(shù)和已經(jīng)在人類(lèi)醫(yī)學(xué)中使用的生物標(biāo)記。
表觀遺傳學(xué)是調(diào)節(jié)基因表達(dá)的關(guān)鍵機(jī)制。研究人員表示，這種稱為表觀遺傳 MRI 或 eMRI 的新方法將為研究這些變化如何塑造大腦、使其生長(zhǎng)、學(xué)習(xí)和應(yīng)對(duì)壓力開(kāi)辟新途徑。該技術(shù)也可用于研究阿爾茨海默病等神經(jīng)退行性過(guò)程。
研究結(jié)果發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上。
伊利諾伊大學(xué)卡爾伊利諾伊醫(yī)學(xué)院教授李金博士說(shuō)，DNA甲基化是細(xì)胞用來(lái)調(diào)節(jié)哪些基因被積極表達(dá)的一種機(jī)制，他與伊利諾伊大學(xué)生物工程教授一起領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究。 Fan Lam 和伊利諾伊州 Carl R. Woese 基因組生物學(xué)研究所所長(zhǎng) Gene Robinson。
“我們的 DNA 從一個(gè)細(xì)胞到另一個(gè)細(xì)胞都是相同的，并且不會(huì)改變，”李說(shuō)。“但是像甲基這樣的微小分子附著在 DNA 主鏈上，以調(diào)節(jié)哪些基因正在積極轉(zhuǎn)錄成 RNA 并翻譯成蛋白質(zhì)。DNA 甲基化是控制基因功能的一個(gè)非常重要的部分。”
研究蜜蜂基因組學(xué)、經(jīng)驗(yàn)和行為相互作用的伊利諾伊州昆蟲(chóng)學(xué)教授羅賓遜說(shuō)，以前的研究表明，DNA甲基化是動(dòng)物對(duì)其環(huán)境做出反應(yīng)時(shí)大腦中發(fā)生的幾種表觀遺傳變化之一。他的研究表明，當(dāng)蜜蜂成熟、改變蜂巢中的角色、遇到新的食物來(lái)源或應(yīng)對(duì)威脅時(shí)，大腦中的許多基因都會(huì)上調(diào)或下調(diào)。
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