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Science力作:多国科学家合作描绘人类大脑皮层的遗传结构
作者:小柯机器人 发布时间:2020/3/20 16:51:49

近日,来自国际近300个单位的研究人员合作描绘了人类大脑皮层的遗传结构。该研究成果于2020年3月20日发表在《科学》上。
 
人的大脑皮层对于认知非常重要,并且重要的是需要了解遗传变异如何影响其结构。
 
为了确定影响皮层结构的遗传变异,研究人员合作对51665名测试者的脑磁共振成像(MRI)数据进行了全基因组关联荟萃分析。
 
研究人员分析了整个皮层和34个已知功能领域的表面积和平均厚度。他们确定了199个重要的基因座,并发现了显著富集的基因座,这些基因座能够影响产前皮层发育过程中活跃调节元件的总表面积,从而支持了放射单位假说。
 
影响区域表面积的基因座聚集在Wnt信号通路基因的附近,从而影响祖细胞的扩增和区域身份。皮层结构的变化与认知功能、帕金森氏病、失眠、抑郁、神经质和注意缺陷多动障碍等均具有遗传关联。
 
因此,通过这项分析,研究人员确定了与皮质结构相关的变异体,其中一些会影响信号传导和基因表达。他们观察到了影响大脑皮层结构、大脑发育和神经精神疾病的基因位点之间的重叠,这些表型之间的相关性值得进一步研究。
 
附:英文原文

Title: The genetic architecture of the human cerebral cortex

Author: Katrina L. Grasby1,*,†, Neda Jahanshad2,*,†, Jodie N. Painter1,‡, Lucía Colodro-Conde1,3,4,5,‡, Janita Bralten6,7, et al

Issue&Volume: 2020-03-20

Abstract: The cerebral cortex underlies our complex cognitive capabilities, yet little is known about the specific genetic loci that influence human cortical structure. To identify genetic variants that affect cortical structure, we conducted a genome-wide association meta-analysis of brain magnetic resonance imaging data from 51,665 individuals. We analyzed the surface area and average thickness of the whole cortex and 34 regions with known functional specializations. We identified 199 significant loci and found significant enrichment for loci influencing total surface area within regulatory elements that are active during prenatal cortical development, supporting the radial unit hypothesis. Loci that affect regional surface area cluster near genes in Wnt signaling pathways, which influence progenitor expansion and areal identity. Variation in cortical structure is genetically correlated with cognitive function, Parkinson’s disease, insomnia, depression, neuroticism, and attention deficit hyperactivity disorder.

DOI: DOI: 10.1126/science.aay6690

Source: https://science.sciencemag.org/content/367/6484/eaay6690

 

期刊信息
Science:《科学》,创刊于1880年。隶属于美国科学促进会,最新IF:41.037