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Articles by Christopher A. Walsh in JoVE

 JoVE Neuroscience

Isolement du liquide céphalo-rachidien à partir d'embryons de rongeurs pour une utilisation avec des explants cérébraux corticaux disséqué

1Department of Physical Medicine and Rehabilitation, VA Greater Los Angeles Healthcare System, 2Department of Pharmacology and Physiology, Institute for Neuroscience, The George Washington University School of Medicine and Health Sciences, 3Division of Genetics, Department of Medicine, Boston Children's Hospital, 4Howard Hughes Medical Institute, Boston Children's Hospital, 5Department of Pathology, Boston Children's Hospital, Harvard Medical School


JoVE 50333

Le fluide ventriculaire céphalo-rachidien (LCR) baigne les cellules neuro-épithéliales corticales et progénitrices cérébrale au cours du développement précoce du cerveau chez l'embryon. Nous décrivons ici la méthode mise au point pour isoler le LCR ventriculaire à partir d'embryons de rongeurs d'âges différents afin d'étudier sa fonction biologique. En outre, nous démontrons notre dissection cérébrale corticale explant et la technique de culture qui permet la croissance des explants avec des volumes minimaux de milieu de culture ou le LCR.

Other articles by Christopher A. Walsh on PubMed

Une Forme Autosomique Récessive Du Polymicrogyria Fronto-pariétal Bilatéral Correspond Au Chromosome 16q12.2-21

Polymicrogyria est une malformation corticale cérébrale qui est grossièrement caractérisée par plissement cortical excessive et caractérisée microscopiquement par stratification corticale anormale. Bien que polymicrogyria semble avoir un ou plusieurs des causes génétiques, aucun locus polymicrogyria n'ont été identifiés. Nous décrivons ici les caractéristiques cliniques et radiographiques d'une nouvelle forme génétique de polymicrogyria et de localiser le gène responsable. Nous avons étudié deux pedigrees consanguins de Palestiniens avec une forme autosomique récessive du polymicrogyria fronto-pariétal bilatéral (BFPP), à l'aide d'analyse de liaison génétique. Cinq enfants concernés avaient modéré à grave retard mental, retard de développement et strabisme, et quatre des cinq enfants concernés développé saisies. Imagerie par résonance magnétique du cerveau a révélé polymicrogyria qui était la plus importante dans le frontal et les lobes pariétaux mais d'autres aires corticales ainsi en cause. Un écran de linkage transférées a révélé un seul locus identique par descente en touché des enfants dans les deux familles et a montré un haplotype unique d'associés à la maladie, ce qui suggère une mutation fondatrice commune. Le locus de BFPP correspond au chromosome 16q12.2-21, avec un intervalle minimal de 17 cM. Pour D16S514, le score maximal de LOD deux points mis en commun était 3,98, et le score maximal de multipoint LOD était 4,57. Cette étude fournit la première preuve génétique que BFPP est une maladie autosomique récessive et sert de point de départ pour l'identification du gène responsable.

Cartographie Du Gène Souris Hyh à Un Contig YAC/BAC Sur Proximale Du Chromosome 7

Les souris qui sont homozygotes pour l'hydrocéphalie autosomique récessive avec mutation de démarche (hyh) hop sur le Chromosome (Chr) 7 ont hydrocéphalie congénitale caractérisée par un kyste interhémisphérique découlant de la troisième ventricule et une agénésie du corps calleux. Analyse de plus de 500 descendants de rétrocroisements et inter-crosse mappe le locus hyh proximale Chr 7, centromérique dans sa position de carte rapportées d'environ 13 cM. Analyse des recombinants à plusieurs marqueurs microsatellites MIT a localisé le locus hyh entre D7Mit75 et D7Mit56. Développement de plusieurs nouveaux marqueurs SSLP nous a permis d'affiner l'intervalle hyh de candidat pour une région définie par le gène homéotique (Crx) de cône-tige dans la partie proximale et D7Mit56 dans la partie distale. Un contig de chromosomes artificiels de levure (YAC) des clones et des clones de chromosomes artificiels bactériens (BAC) s'étendant sur que toute la région a été développée et un certain nombre de candidats potentiels ont été identifiés les gènes pour hyh dans cet intervalle. Contenu génique est conservée entre cette région de souris 7 Chr et humaine 19q13.3 Chr. Cartographie physique des régions autour de D7Mit75 et D7Mit56 a également déterminé l'ordre d'un certain nombre de marqueurs MIT qui restent en suspens sur le plan de base de données de génome de souris (MGD). Notre carte physique et la carte de transcription peut être utile pour le clonage positionnel de gènes dans cette région exceptionnellement riches en gènes du génome.

Preuve Des Modèles De Dispersion En Rat Striatum Et Le Cortex Cérébral Et De Progéniteurs Communs

Pour mettre en corrélation les patrons clonales dans le striatum de rat avec des phénotypes neurones adultes, nous avons étiqueté progéniteurs striatale entre embryonnaire jour 14 (E14) et E19 avec une bibliothèque rétrovirale codant la phosphatase alcaline. Dans le striatum adult, la majorité des neurones marqués E14 (87 %) était membres des grappes discrètes cellule horizontale ou radiale. Grappes radiales ne représentés que 23 % des agrégats cellulaires mais > 34 % de cellules marquées. Striataux clones a également démontré un modèle répandu inattendu de dispersion clonale. La majorité des clones striatale était dispersée dans le striatum, et 80 % des clones faisaient partie des clones encore plus large qui inclus des interneurones corticaux. Enfin, nous avons observé que les interneurones corticaux PCR positif étaient membres de clones contenant les interneurones et pyramides (44 %), exclusivement clones interneurones (24 %) ou clones striatum-corticales combinées (16 %), conformes à l'opinion que les interneurones corticaux ont des origines multiples en comportement différemment des cellules progénitrices. Nos données sont également compatibles avec la notion que des mécanismes similaires étayent striatales et développement cortical.

Lisse, Rugueux Et Envers Développement Néocorticale

Lissencéphalie, qui signifie « cortex lisse », est causée par la migration neuronale défectueuse au cours du développement du cortex cérébral et a des conséquences dévastatrices de cliniques. Lissencéphalie « Classique » semble afin de refléter les mutations responsables de la réglementation du cytosquelette de microtubules, alors que les « pavés » lissencéphalie est causée par des mutations dans les gènes nécessaires à l'intégrité de la membrane basale du système nerveux central. Reelin, qui est muté dans un troisième type de lissencéphalie, peut représenter un lien unificateur car il code pour une protéine extracellulaire qui réglemente la migration neuronale et peut également réglementer le cytosquelette de microtubules.

Règlement De Taille De Cortex Cérébral De Contrôle Du Cycle Cellulaire Sortie Des Précurseurs Neuronaux

Des souris transgéniques exprimant une bêta-caténine stabilisée en précurseurs neurones développent cerveau élargie avec augmentent la surface corticale cérébrale et plis ressemblant à des sillons et circonvolutions de mammifères supérieurs. Cervelles d'animaux transgéniques ont agrandi des ventricules latéraux, tapissées de cellules de précurseur neuroépithéliales, reflétant une expansion de la population de précurseur. Par rapport aux précurseurs de type sauvage, une plus grande proportion des précurseurs transgéniques Resaisissez le cycle cellulaire après la mitose. Ces résultats montrent que la bêta-caténine peut fonctionner dans la décision de précurseurs à proliférer ou différencier au cours du développement neuronal mammifères et suggèrent que la bêta-caténine peut régler la taille de cortex cérébral en contrôlant la génération de cellules précurseurs neurales.

Doublecortin Est Requis Chez La Souris Pour Le Laminage De L'hippocampe Mais Pas Le Néocortex

Doublecortin (DCX) est une protéine associée aux microtubules qui est nécessaire pour le développement du néocortex et l'hippocampe normale chez l'homme. Des mutations dans le lié à l'X DCX gène humain provoquer la désorganisation du néocortex brut (lissencéphalie ou «cerveau lisse") chez les hommes hémizygotes, alors que les femelles hétérozygotes présentent un phénotype de la mosaïque avec un cortex normal ainsi que d'une deuxième bande de perdu (hétérotopique) neurones sous la cortex («double syndrome de cortex"). Nous avons créé une souris portant une mutation dans le gène ciblé Dcx. Hémizygotes souris mâles montrent DCX graves létalité postnatale; quelques-uns qui survivent à l'âge adulte sont variablement fertile. DCX souris mutantes montrent stratification néocorticale qui est largement impossible à distinguer de type sauvage et de montrer la structure normale de la neurogenèse du néocortex et la migration neuronale. En revanche, l'hippocampe des deux femelles et les mâles hémizygotes hétérozygotes montre perturbé lamination qui est plus grave dans la région CA3. Les tests comportementaux montrent des défauts dans leur contexte et indicé essais peur conditionnée, ce qui suggère que les déficits de l'apprentissage hippocampique accompagner le cytoarchitecture anormale.

ASPM Est Un Déterminant Majeur De La Taille De Cortex Cérébral

Une des tendances plus notables dans l'évolution mammalienne est l'augmentation massive de taille du cortex cérébral, en particulier chez les primates. Hommes avec autosomique récessive primaire microcéphalie (MCPH) montrent un cortex cérébral de la petit mais sinon grossièrement normal associé à une légère à modérée de retard mental. Gènes liés à cette condition l'offre potentielle aperçus le développement et l'évolution du cortex cérébral. Nous montrons ici que la cause la plus fréquente du MCPH est une mutation homozygote des Sagi, l'humain orthologue du gène de la Drosophila melanogaster broche anormale (asp), qui est essentiel pour la fonction de fuseau mitotique normal en neuroblastes embryonnaires. Le gène de souris Aspm est exprimé spécifiquement dans les sites principaux de la neurogenèse de cortex cérébrale prénatale. En particulier, les protéines ASPM prédits encodent systématiquement plus grand nombre de domaines de « IQ » répétées entre les mouches, les souris et les humains, avec la différence prédominante entre Aspm et ASPM en une seule grande insertion codant pour des domaines IQ. Nos résultats et considérations évolutionnaires suggèrent que la taille du cerveau est contrôlé en partie par la modulation de l'activité mitotique dans les cellules souches neuronales.

Des Mutations Du Gène O-mannosyltransferase POMT1 Donnent Lieu Au Syndrome De Walker-Warburg Le Trouble Sévère De La Migration Neuronale

Syndrome de Walker-Warburg (WWS) est une maladie autosomique récessive du développement caractérisée par une dystrophie musculaire congénitale et des anomalies de cerveau et des yeux complexes. Une combinaison semblable de symptômes est présentée par deux autres maladies humaines, la maladie de muscle-oeil-cerveau (MEB) et Fukuyama la dystrophie musculaire congénitale (FCMD). Si les gènes qui sous-tendent FCMD (Fukutin) et MEB (POMGnT1) ont été clonés, loci pour WWS avez reste vague. Les produits protéiques de POMGnT1 et Fukutin ont tous deux été impliqués dans la glycosylation des protéines. Pour démêler les bases génétiques de WWS, nous avons effectué tout d'abord une analyse de liaison transférées dans 10 familles consanguines avec WWS. Les résultats indiquent l'existence d'au moins trois loci WWS. Par la suite, nous avons adopté une approche gène candidat en combinaison avec le mappage d'homozygotie à 15 familles consanguines avec WWS. Des gènes candidats ont été sélectionnés sur la base du rôle des gènes FCMD et MEB. Puisque POMGnT1 encode un O-mannoside N-acétylglucosaminyltransférase, nous avons analysé l'implication possible de synthèse glycane O-mannosyl dans WWS. Analyse du locus de l'O-mannosyltransferase 1 (POMT1) a révélé l'homozygotie dans 5 des 15 familles. Le séquençage du gène POMT1 a révélé des mutations dans 6 des 30 patients indépendants avec WWS. Les cinq mutations identifiées, deux sont des mutations non-sens, deux sont des mutations de déphasage et un est une mutation faux-sens. Analyse immunohistochimique des muscles chez les patients présentant des mutations POMT1 corroboré la défectuosité de l'O-mannosylation, si l'on en juge par l'absence de glycosylation de l'alpha-dystroglycane. L'implication de O-mannosylation au MEB et WWS suggère de nouvelles lignes d'étude en comprendre les bases moléculaires de la migration neuronale.

Filamine A Et B Filamine Sont Co-exprimés Dans Les Neurones Pendant Les Périodes De Migration Neuronale Et Peut Interagir Physiquement

Des mutations dans le gène lié à l'X filamine A (FLNA) conduisent à la maladie neurologique humaine, hétérotopie périventriculaire (PH). Bien que le pH est caractérisé par une défaillance dans la migration neuronale dans le cortex cérébral avec la formation conséquente de nodules dans la zone ventriculaire et ventriculaire, de nombreux neurones semblent migrer normalement, même chez les mâles, suggérant des mécanismes compensatoires. Ici, nous caractériser les modes d'expression pour FLNA et un très protéine homologue filamine B (FLNB) dans le système nerveux, afin de mieux comprendre leurs rôles potentiels dans le développement cortical. ARNm FLNA a été largement exprimé dans toutes les couches corticales tout ARNm FLNB a été le plus fortement exprimé dans le ventricule et les zones sous-ventriculaire au cours du développement. À l'âge adulte, l'expression répandue, mais réduit de FLNA et FLNB persisté tout au long du cortex cérébral. Protéines FLNA et FLNB ont été fortement exprimée dans les deux processus conduisant et corps cellulaires des neurones migratoires au cours de corticogenèse. Après la naissance, l'immunoréactivité FLNA a été en grande partie localisée vers le corps cellulaire avec FLNB dans le soma et neuropile cours de la différenciation neuronale. À l'âge adulte, l'expression diminuée de deux protéines localisées au soma cellulaire et le noyau. En outre, le domaine putatif FLNB homodimérisation interagissent fortement avec lui-même ou de la région homologue correspondante de FLNA par deux hybrides de levure interaction, les deux protéines co-localisée au sein de précurseurs neuronaux par immunocytochimie et l'existence de FLNA-FLNB hétérodimères a pu être détecté par la co- immunoprécipitation. Ces résultats suggèrent que FLNA et FLNB peut former deux homodimères et hétérodimères et que leur interaction pourrait compenser la perte de la fonction au cours du développement cortical FLNA au sein des individus PH.

Périventriculaire Bilatéraux Hétérotopie En Raison De La Mutation Du Gène Filamine 1: Anomalies Microvasculaires Glomeruloid Généralisée Et Cytoarchitecture Dysplasique Dans Le Cortex Cérébral

Hétérotopie nodulaire périventriculaire bilatérale (BPNH) est un trouble de la migration neuronale qui est caractérisé par des nodules subépendymaire de matière grise. Récemment, un gène responsable pour BPNH, filamine 1, a été identifié, et les rôles possibles de la protéine traduite dans le développement de migration et des vaisseaux sanguins des cellules ont été proposés. Nous rapportons les caractéristiques histopathologiques d'un cas d'autopsie de BPNH avec anomalies microvasculaires glomeruloid généralisée et cytoarchitecture dysplasique dans le cortex cérébral, chez qui nous avons trouvé une mutation de filamine 1 roman exon 11 (Val528Met). Dans les nodules périventriculaire, les neurones pyramidaux bien différenciés ont été orientés au hasard. Une petite proportion des neurones ont été immunomarquées avec des anticorps contre calbindin D - 28 k, parvalbumine ou calretinin. Nous avons utilisé une technique de traçage de colorant (DiI) carbocyanine pour enquêter sur l'étendue des projections de fibre au sein et en dehors de ces nodules. Les fibres étiquetées forment de faisceaux qui s'étendait dans la substance blanche environnante. Les connexions entre les nodules adjacentes étaient évidentes. Les connexions entre les nodules et le cortex cérébral ont été également vus, avec un petit nombre de fibres étiquetées pour atteindre le cortex. Dans le cortex cérébral, petits vaisseaux étroitement emballés a couru dans un mode parallèle tout au long de toutes les couches. Immunohistochimique, le bord intérieur des vaisseaux individuels a été marqué par un anticorps dirigé contre le facteur VIII et les parois des vaisseaux ont été marquées par des anticorps contre l'actine et de la laminine. Processus astrocyte, étiquetées avec un anticorps dirigé contre glial fibrillary acidic protein, envahirent ces canaux vasculaires. Au niveau ultrastructural, un réseau de basales matériaux lame tapissée de cellules endothéliales était évident. La cytoarchitecture du cortex cérébral a été perturbé, en ce que l'arrangement neuronale colonnaire était déformé autour des vaisseaux malformés. Cette affaire semble représenter un exemple de BPNH manifester des anomalies du développement généralisés dans les vaisseaux sanguins et la cytoarchitecture corticale dans le cerveau.

Translocation T(1;12)(q44;p13.3) Cryptique Dans Un Syndrome Décrit Précédemment Avec Polymicrogyria, Ségrégation Comme Un Trait Apparemment Liée à Le X

Nous rapportons la progression multi-étapes pour le bon diagnostic génétique dans un apparemment nouveau syndrome de retard mental et des malformations congénitales multiples, y compris un hypogénitalisme et polymicrogyria. Nous avions déjà signalé il comme une condition liée à le X touchant les quatre membres (trois mâles et une femelle) d'une famille [Zollino et al., 1992: Am J Med Genet 43:452-457]. Deux des quatre patients, les deux hommes, présentés avec une anomalie du cerveau qui a été initialement décrite comme pachygyrie, tandis que les deux autres (un mâle et une femelle) n'ont pas. Notre présente étude inclut un suivi clinique sur des patients, neuroradiologiques réexamen d'une cytogénétique patient, X des études de liaison et X analyses d'inactivation et enfin moléculaire, qui nous a permis d'établir définitivement les causes génétiques de la maladie. Après que la détection d'une t(1;12)(q44;p13.3) subtile équilibré translocation dans les porteurs sains, deux produits déséquilibrée de la ségrégation ont été observés chez des patients différents, d'où 1q44qter monosomie et trisomie 12p13.3pter chez les patients avec polymicrogyria et retard psychomoteur sévère, monosomie 12p13.3pter et trisomie 1q44qter dans les deux autres patients sans polymicrogyria, avec moins d'arriération mentale grave et moins d'anomalies physiques distinctifs. Ainsi, cette condition n'est plus à prendre en considération liée à le X, mais le résultat du déséquilibre autosomique cryptique. En outre, cette étude a identifié un intervalle de Mo environ 14 en 1q44qter pathogenetically aux polymicrogyria.

Reelin Est Exprimée Dans Le Système Olfactif Accessoire, Mais N'est Pas Un Repère D'orientation Pour Les Axones Vomeronasal

Reelin est une protéine de la matrice extracellulaire qui régule la migration neuronale dans le développement de cortex cérébral et l'excroissance des axones dans l'hippocampe. Dans le développement du système vomeronasal, reeline ARNm est exprimée dans les cellules péri-radiculaire près du nerf vomeronasal, ainsi que dans l'organe voméro-nasal, l'épithélium olfactif et l'olfactifs et accessoires bulbes olfactifs, suggérant qu'il pourrait contrôler guidage axonal ou fasiculation. Nous avons testé cette hypothèse en traversant des souris touret avec souris VN12-IRES-tau-lacZ d'enquêter sur le rôle de reelin. Les nerfs de vomeronasal sont identiques chez les souris mutantes normal et touret, suggérant fortement que reeline ne prévoit pas un repère d'orientation vomeronasal axones.

Caractérisation De Foxp2 Et Foxp1 ARNm Et Protéines Dans Le Cerveau En Développement Et De Maturité

Foxp2 et Foxp1 sont identifiés récemment membres de la famille Fox de gènes de facteur de transcription winged-helix/forkhead. Une étude récente a constaté que les mutations FOXP2 humain produisent un trouble du langage sévère. Puisque Foxp2 semble être important dans la langue, nous avons voulu explorer l'expression de ce gène et un gène homologue, Foxp1, dans le cerveau en développement. Dans la présente étude, nous avons étudié l'évolution temporelle et la localisation de Foxp2 et Foxp1 expression de l'ARNm et de protéines dans la souris adulte et en développement, en utilisant l'hybridation in situ et l'immunohistochimie. Foxp2 et Foxp1 sont exprimées dès E12.5 et persistent jusqu'à l'âge adulte. Foxp2 et Foxp1 ont été plus fortement exprimée dans les pays en développement et de maturité noyaux gris centraux. Expression de Foxp2 a été également observée dans le cortex cérébral (couche 6), cervelet (neurones de Purkinje) et le thalamus. Expression de Foxp1 a été observée dans le cortex cérébral (couches 3-5), hippocampe (CA1) et le thalamus. Expression très peu de zone ventriculaire a été observée pour Foxp2 et Foxp1 et l'expression de ces gènes deux a eu lieu suite à la migration neuronale, suggérant un rôle pour ces gènes dans la différenciation neuronale que. En outre, nous avons démontré l'expression de FOXP2 dans le cerveau foetal humain par RT-PCR, dans la zone périsylviennes des hémisphères cérébraux droit et gauche, ainsi que dans le cortex frontal et occipital. Dans l'ensemble, l'expression répandue de Foxp2 dans le cerveau en développement rend difficile de tirer des conclusions précises sur quels domaines du Foxp2, expression sont essentiels à la fonction du langage humain.

Les Tandems DCX-domaine Du Doublecortin Et Doublecortin-like Kinase

Les domaines de type doublecortin (DCX), qui se produisent généralement en tandem, sont nouveaux modules de liaison de microtubules. Tandems DCX sont trouvent dans doublecortin, une protéine de résidus 360 exprimés dans les neurones migration ; la doublecortin-like kinase (DCLK) ; le produit du gène RP1 qui est responsable d'une forme de cécité héréditaire ; et plusieurs autres protéines. Des mutations du gène codant doublecortin causent lissencéphalie chez les mâles et le « syndrome de double-cortex » chez les femelles. Nous rapportons ici une structure de solution du domaine N-terminal DCX de doublecortin humain et une une de 1,5 des structure cristalline de résolution du domaine équivalent de DCLK humaine. Les deux montrent un pli tertiaire stable, ubiquitin-comme avec les similarités structurales distinctes aux domaines de liaison GTPase. Nous montrons également que les domaines DCX C-terminale des deux protéines sont partiellement pliés. Dans les essais fonctionnels, le domaine N-terminal DCX de doublecortin lie uniquement aux microtubules assemblés, tandis que le domaine C-terminal se lie à la fois de microtubules et de tubuline polymérisée.

Polymicrogyria Fronto-pariétal Bilatéral : Caractéristiques Cliniques Et Radiologiques Dans 10 Familles Avec Une Liaison Sur Le Chromosome 16

Polymicrogyria est une malformation commune du développement cortical caractérisé par un nombre excessif de petites circonvolutions et lamination corticale anormale. On a signalé plusieurs syndromes de région spécifique bilatéral symétrique polymicrogyria. Nous avons précédemment décrit deux familles avec polymicrogyria fronto-pariétal bilatéral (BFPP), un syndrome autosomique récessif qui nous mappés à un locus sur le chromosome 16q12-21. Ici, nous étendons nos observations afin d'inclure des 19 patients des 10 tribus, toutes reliées au locus du chromosome 16q, ce qui nous permet de définir les caractéristiques cliniques et radiologiques de BFPP en détail. Le syndrome est caractérisé par un retard de développement global de sévérité au moins modérée, convulsions, regard dysconjugate et des signes pyramides et cérébelleuses bilatérales. Imagerie par résonance magnétique ont montré polymicrogyria symétrique, touchant les régions fronto-pariétal plus gravement, ainsi que la ventriculomégalie, changements de signal bilatérales de substance blanche et petit tronc cérébral et cérébelleuses structures. Nous avons affiné notre cartographie génétique et décrire deux haplotypes fondateur apparente, dont une est présente dans deux familles avec BFPP et associé liée une microcéphalie. Parce qu'au départ, 11 de nos patients ont été classés comme ayant d'autres malformations, le syndrome du BFPP semble être plus fréquent qu'auparavant reconnu et peut être fréquemment confondu.

Marqueurs De Prolifération Cellulaire Sont Exprimés Dans Les Tubercules Corticales

p34cdc2, collapsin réponse médiateur protéine 4 (CRMP4), doublecortin (DCX), HuD, et expression NeuN a été évaluée dans le tubercule (n = 16) et Astrocytome giganto-cellulaire subépendymaire (SEGA; n = 6) pour définir le phénotype du développement et la lignée de cellules géantes (CGs) de ces mêmes lésions des spécimens dans la sclérose tubéreuse de Bourneville. GCs beaucoup exposé immunomarquage HuD et NeuN suggérant un phénotype neural différencié. Les cellules géantes dans les tubercules, ségas et subépendymaire nodules dans le modèle de rat Eker TSC expriment CRMP4 et DCX. Tubercules et des SEGAs présentent un profil hétérogène de différenciation et peuvent partager une lignée cellulaire commune. Les tubercules peuvent contenir une sous-population de cellules nouvellement créées.

A Augmenté La Production Neuronale, Prosencéphales élargies Et Cytoarchitecturaux Des Distorsions Dans La Beta-caténine Surexprimant Les Souris Transgéniques

bêta-caténine peut fonctionner dans la décision des précurseurs neurones à proliférer ou différencier au cours du développement neuronal mammifères et peut réglementer la taille cortex cérébral en contrôlant la génération de cellules précurseurs neurales. Souris exprimant des niveaux élevés d'un transgène de bêta-caténine stabilisée en précurseurs neurones développent cerveaux élargie avec les populations précurseur élargi, augmentent la surface corticale cérébrale et plis ressemblant à des sillons et circonvolutions de mammifères supérieurs présents dès la naissance. Nous rapportons ici les effets chez les souris adultes exprimant des niveaux inférieurs du transgène bêta-caténine stabilisé même précurseurs neuronaux. Animaux transgéniques adultes développent prosencéphales élargies avec mince cortex cérébraux avec augmentent la surface, des zones sous-ventriculaire élargis avec sous-corticale agrégations des neurones et hippocampe élargie et déformé. Le cerveau de souris transgéniques montre également l'arrêt apparent de la migration neuronale et la désorganisation dramatique de la superposition du cortex cérébral. Ces résultats suggèrent que la bêta-caténine peut provoquer l'expansion de la piscine de précurseur, ayant pour résultat une production neuronale accrue et une plus grande taille de cerveau et suggèrent un rôle crucial pour la beta-caténine dans la migration neuronale et la stratification corticale.

Du Développement Des Malformations Génétiques Du Cortex Cérébral

Malformations corticales donner lieu à des manifestations cliniques graves telles que l'épilepsie et le retard mental, mais parfois à des problèmes plus subtils comme la dyslexie. D'un point de vue clinique, ces anomalies structurelles sont diagnostiqués par les résultats radiographiques et histologiques, avec les classifications des maladies souvent basés sur ces observations. L'utilisation de ce classement, la plupart des gènes responsables ont été déterminées et offrent désormais un moyen de comprendre la base moléculaire des troubles neurologiques. Cette revue discute les syndromes génétiques connus de développement dans le contexte des malformations corticales observées, l'expression et la fonction des gènes responsables et de leurs rôles potentiels au cours des différentes étapes du développement du système nerveux central.

Protéine-tronquer Des Mutations ASPM Entraîner Une Réduction Variable De Taille Du Cerveau

Des mutations du gène ASPM au locus MCPH5 sont censées être la cause la plus fréquente des humaine autosomique récessive primaire microcéphalie (MCPH), une condition dans laquelle il y a une insuffisance du développement normal du cerveau foetal, ayant pour résultat une microcéphalie congénitale et d'arriération mentale. Nous avons effectué le premier écran complet de mutation du gène ASPM-10. 4 kb, identifier toutes les 19 mutations dans une cohorte de 23 familles consanguines. Mutations se sont produites tout au long du gène ASPM et étaient tous prévus pour être des protéines tronquer. Variation phénotypique de 51 personnes touchées s'est produite dans le degré de microcéphalie (5-11 SDs au-dessous de la normale) et d'arriération mentale (légère à sévère), mais est apparu indépendamment de la position de la mutation.

Cartographie De Forme Et Fonction Dans Le Cerveau Humain : Le Domaine émergent De La Neuro-imagerie Fonctionnelle Des Malformations Corticales

Les malformations du développement cortical (MCDs) sont plus en plus reconnues comme une cause fréquente d'épilepsie dans les cas précédemment jugé cryptogénique. MCD se produire lorsque le processus normal de développement cortical cérébral est perturbé et include les troubles de l'organisation, la migration et la prolifération neuronale. Beaucoup ont une base génétique, les gènes responsables de certaines MCDs sont identifiées. MCDs représentent un substrat unique et précieux dans les études de cartographie cérébrale fonctionnelle, depuis que les lésions du développement qu'ils fournissent des informations complémentaires aux études réalisées sur des patients atteints de lésions cérébrales acquises. Ces dernières années un nombre croissant de méthodes de neuro-imagerie fonctionnelle, y compris la tomographie par émission de positrons, émission de photon unique calculé tomographie et spectroscopie par résonance magnétique fonctionnelle imagerie par résonance magnétique, ont été appliqués aux patients avec MCDs. Dans cette revue nous mettons en évidence certaines des constatations importantes dans ce domaine émergent en présentant les caractéristiques de neuro-imagerie fonctionnelle des MCDs sélectionnée.

Des Mutations Dans ARFGEF2 Impliquer Le Trafic Vésiculaire Dans La Prolifération Et La Migration Progénitrices Neurales Dans Le Cortex Cérébral Humain

Perturbation de la prolifération des précurseurs neuronaux humaine peut donner lieu à un petit cerveau (microcéphalie), et l'échec de neurones à migrer correctement peut mener à une arrestation anormal de neurones corticaux cérébraux dans les zones de prolifération à proximité des ventricules latéraux (hétérotopie périventriculaire). Nous montrons ici que sur un mode autosomique récessif caractérisé par une microcéphalie et des cartes hétérotopies périventriculaires sur le chromosome 20 et est causée par des mutations dans le gène du facteur guanine ADP-ribosylation de nucléotides-facteur d'échange-2 (ARFGEF2). Par le nord-blot, nous avons constaté que les niveaux d'ARNm de souris Arfgef2 sont les plus élevés pendant les périodes de prolifération neuronale embryonnaires en cours et la migration, et par hybridation in situ, nous avons constaté que l'ARNm est largement distribuée dans tout le système nerveux embryonnaire central (SNC). ARFGEF2 code de la grande (> 200 kDa) brefeldine A (BFA)-inhibée GEF2 protéines (BIG2), ce qui est nécessaire pour la vésicule et le trafic membranaire à partir du réseau trans-Golgi (TGN). L'inhibition de la BIG2 par la BFA, ou par un ARFGEF2 négatifs dominants d'ADNc, diminue la prolifération cellulaire in vitro, suggérant une régulation de la cellule-autonome de l'expansion de neurones. L'inhibition de la BIG2 également perturbé la localisation intracellulaire de molécules telles que la E-cadhérine et la beta-caténine, en empêchant leur transport à partir de l'appareil de Golgi vers la surface cellulaire. Nos résultats montrent que le trafic vésiculaire est un régulateur important de la prolifération et la migration humaine au cours du développement cortical cérébral.

La Mutation Hyh Dévoile Les Rôles Pour Alpha Snap Dans La Localisation De La Protéine Apicale Et Le Contrôle Du Sort Des Cellules Neurales

La souris hyh (hydrocéphalie avec la démarche de houblon) montre un cortex cérébral nettement petit à la naissance et meurt après la naissance d'élargissement progressif du système ventriculaire. Nous démontrons que le cortex hyh petit reflète sort de la cellule modifiée. Cellules progénitrices neurales se retirent prématurément du cycle cellulaire, produisant les plus précoces, la couche profonde neurones du cortex cérébral, mais appauvrissant la couche de la piscine progénitrices corticale, telle que fin-né, la couche supérieure des neurones corticaux sont underproduced, créant un petit cortex. HYH souris portent une mutation faux-sens hypomorphic PANA gène codant soluble sensible N-éthylmaléimide facteur (NSF) fixation protéine alpha (alpha Snap), impliqué dans le SNAP receptor (SNARE)-médiée par la fusion des vésicules dans de nombreux contextes cellulaires. Une mutation nulle ciblée de Napa est embryonnaire létale. Sort d'altération des cellules neurales s'accompagne de localisation anormale de plusieurs protéines apicales impliqués dans le règlement du sort des cellules neurales, y compris la E-cadhérine, bêta-caténine, atypique de protéine kinase C (aPKC) et INADL (inactivation-non-produits D-like, également connu comme protéine associée à la Lin7, ou Pals1). Localisation apicale de la Vamp7 de la caisse claire est également perturbée. Il est donc essentiel pour la protéine apicale localisation cellulaire sort détermination dans les cellules neuroépithéliales alpha Snap.

Développement

G Récepteur Couplé Aux Protéines Dépendant De Développement Du Cortex Frontal Humain

Le cortex cérébral des mammifères est caractérisé par des modèles complexes de zones anatomiques et fonctionnelles qui diffèrent sensiblement entre les espèces, mais la base moléculaire de cette division fonctionnelle est largement inconnue. Ici, nous montrons que des mutations dans GPR56, qui code pour un orphelin G récepteur couplé aux protéines (RCPG) avec un grand domaine extracellulaire, provoquer une malformation corticale du cerveau humain appelé frontopariétale polymicrogyrie bilatérale (BFPP). BFPP est caractérisé par lamination corticale désorganisé qui est plus grave dans le cortex frontal. Nos données suggèrent que la signalisation GPCR joue un rôle essentiel dans le développement régional du cortex cérébral humain.

L'évolution Accélérée De La Taille Du Cerveau Contrôlante Gène ASPM Commence Avant L'expansion Du Cerveau Humain

Microcéphalie primaire (MCPH) est un trouble neurologique caractérisé par une réduction globale en volume de cortex cérébral. Le cerveau microcéphale dispose d'un volume comparable à celui des premiers hominidés, ce qui soulève la possibilité que certains gènes MCPH peuvent avoir été des cibles évolutives dans l'expansion du cortex cérébral chez les mammifères et en particulier les primates. Mutations Sagi, qui encode l'homologue humain d'une mouche protéine essentielle pour la fonction de l'axe, sont la cause la plus commune connue du MCPH. Ici, nous avons isolé des clones génomiques grands contenant le gène ASPM complet, y compris les régions promotrices et introns, de chimpanzés, gorilles, orangs-outans et rhésus macaque par recombinaison associés à transformation clonage chez les levures. Nous avons séquencé ces clones et montrent que, alors qu'une grande partie de la séquence de l'ASPM est sensiblement conservée chez les primates, des segments spécifiques sont soumis à des rapports de la Ka/Ks élevés (changements de l'ADN non-synonymes/synonymes) compatibles avec la forte sélection positive de changement évolutionnaire. La séquence du gène ASPM montre l'évolution accélérée dans le clade des hominidés africain, et cela précède expansion des hominidés cerveau par plusieurs millions d'années. Gorille et lignées humaines montrent l'évolution particulièrement accélérée dans le domaine de l'IQ des Sagi. En outre, régions ASPM sous sélection positive chez les primates sont aussi les plus fortement divergent régions entre les primates et les mammifères nonprimate. Nous rapportons la première application directe du goudron clonage de technologie à l'étude de l'évolution humaine. Nos résultats suggèrent que la sélection évolutive des segments spécifiques de la séquence de l'ASPM concerne fortement aux différences de taille de cortex cérébral.

Base Génétique Des Malformations Du Développement Du Cortex Cérébral

L'utilisation généralisée du cerveau non invasive d'imagerie techniques, en particulier la résonance magnétique, a conduit à une reconnaissance accrue des troubles génétiques du développement cortical ces dernières années. Les gènes pour bon nombre de ces troubles ont été identifiés grâce à une combinaison d'analyses cliniques et radiologiques détaillées et des approches de génétiques moléculaires. Ces gènes de maladies ont été trouvés à influer sur les différentes étapes du développement cortical, y compris la prolifération des cellules souches neuronales, la migration neuronale et maintien de l'intégrité de la surface de la pie-mère. Dans de nombreux cas, syndromes avec des phénotypes cliniques semblables sont causées par gènes avec des fonctions biochimiques connexes. Dans cet article, nous passons en revue les progrès récents dans les études de génétique moléculaire des troubles du développement cortical. L'identification et les études fonctionnelles des gènes associés à ces troubles du développement de va probablement entraîner une amélioration dans le diagnostic et facilitent notre compréhension des mécanismes du développement cortical.

Hétérogénéité étiologique Des Hétérotopies Périventriculaires Familiale Et De L'hydrocéphalie

Périventriculaire hétérotopie (PH) représente un trouble de la migration neuronale qui se traduit par des nodules de la matière grise le long des ventricules latéraux sous un cortex par ailleurs normal apparaissent. Alors que les rapports antérieurs ont montré que des mutations dans le filamine A (FLNA) gène peut provoquer liée à l'X PH dominante, un nombre croissant d'études suggèrent l'existence de syndromes PH supplémentaires. En outre la classification de ces syndromes malformatifs corticales associées à PH permet de déterminer des gènes de causalité. Nous rapportons ici trois cas familiaux de PH avec hydrocéphalie. Un pedigree a connu une mutation FLNA avec hydrocéphalie survenant dans le cadre de l'exposition acide valproïque. Un autre pedigree démontré des liens possibles à l'Xq28 dont FLNA, bien inhabituelle d'un homme a été touché et le séquençage du gène FLNA chez cet individu n'a révélé aucune mutation. Cependant, dans la troisième famille avec un mode héréditaire autosomique, l'analyse des microsatellites exclu lien avec le gène FLNA. Caryotype de routine et d'hybridation fluorescente in situ utilisant des sondes localisées à BAC FLNA a également montré aucune preuve de réarrangement génomique. Analyse par Western blot de l'une des personnes touchées a démontré une expression normale de la protéine FLNA. Enfin, le séquençage de plus de 95% du gène FLNA dans un membre touché pas réussi à démontrer une mutation. En conclusion, ces résultats montrent l'hétérogénéité étiologique de PH avec hydrocéphalie. En outre, il existe vraisemblablement un gène autosomique PH, distinct des décrites précédemment liées à l'X et autosomique récessive formes. Les personnes atteintes ont un retard sévère du développement et peuvent avoir des résultats radiographiques de l'hydrocéphalie.

Génétique Des Troubles Du Développement Cortical

Depuis l'avènement de MR imaging, corticales des malformations sont devenues une cause reconnue de plus en plus de l'épilepsie et les troubles neurologiques. Améliorer la caractérisation des malformations corticales radiographique ont été nécessaires pour définir leur génétique, et une grande partie de ces troubles sont maintenant connus pour avoir une base génétique. Découvrant les étiologies génétiques a donné un aperçu de la diversité phénotypique, a révélé l'importance des mutations de novo et a abouti à une meilleure corrélation radiographique-génétique. Cet article donne un aperçu des principales malformations corticales cérébrales et met l'accent sur les mécanismes génétiques de leur lien de causalité.

Un Roman Mécanisme Dans Le Développement Du Cerveau De Signalisation

Développement Cérébelleux Anormal Et Axonale Décussation Due à Des Mutations Dans AHI1 Dans Le Syndrome De Joubert

Le syndrome de Joubert est une malformation cérébrale congénitale du vermis cérébelleux et du tronc cérébral avec des anomalies de la décussation axonale (passage dans le cerveau) touchant le tractus corticospinal et pédoncules cérébelleuses supérieurs. Personnes atteintes du syndrome de Joubert ont des anomalies moteurs et comportementales, y compris l'incapacité de marcher à cause de la maladresse grave et mouvements "miroir" et des troubles cognitifs et comportements. Ici, nous avons identifié un locus associée au syndrome de Joubert, JBTS3, sur le chromosome 6q23.2-q23.3 et trouvé trois mutations délétères dans AHI1, le premier gène de s'associer avec le syndrome de Joubert. AHI1 est plus fortement exprimé dans le cerveau, en particulier dans les neurones qui génèrent les axones de la traversée du tractus corticospinal et pédoncules cérébelleuses supérieurs. L'analyse génétique comparative de AHI1 indique qu'il a subi une sélection positive évolutive le long de la lignée humaine. Par conséquent, les changements AHI1 peuvent ont été importants dans l'évolution des comportements moteurs spécifiques à l'humain.

Expression De Cux-1 Et Cux-2 Dans La Zone Sous-ventriculaire Et Des Couches Supérieures II-IV Du Cortex Cérébral

On sait peu comment les neurones dans les différentes couches du cortex cérébral chez les mammifères sont spécifiées au niveau moléculaire. Expression de deux homologues du gène chez la drosophile homéoboîte Cut, Cux-1 et Cux-2, est remarquablement spécifique aux neurones pyramidaux des couches supérieures (II-IV) du cortex murin, ce qui suggère qu'ils peuvent définir l'identité moléculaire de ces neurones. Un anticorps contre Cux-1 étiquettes le noyau de la plupart des neurones post-mitotiques de la couche supérieure, mais ne pas étiqueter parvoalbumin-positifs interneurones corticaux qui dérivent de l'éminence médiane ganglionnaire. Cux-1 et Cux-2 représentent des marqueurs précoces de la différenciation neuronale, les deux gènes sont exprimés dans les neurones corticaux postmitotiques des stades embryonnaires à l'âge adulte et dans les régions de prolifération du cortex en développement. Dans les cellules précurseurs, Cux-1 immunoréactivité est faible et diffus dans le cytoplasme et le noyau de la zone ventriculaire (VZ) des cellules, alors qu'elle est d'origine nucléaire dans la majorité des bromodésoxyuridine zone sous-ventriculaire (BrdU)-positif (SVZ) les cellules en division, ce qui suggère que Cux fonction de -1 est d'abord activés dans les cellules SVZ. Cux-2 expression de l'ARNm est également trouvé dans la SVZ embryonnaire, qui se chevauchent avec BrdU-positives précurseurs de division, mais il n'est pas exprimé dans le VZ. Une mutation nulle dans Pax-6-2 perturbe Cux expression dans le SVZ et Cux-1 et-2 Cux expression dans les neurones corticaux postmigratory. Ainsi, ces données confirment l'existence d'un précurseur intermédiaire des neurones dans le SVZ dédié à la génération des neurones des couches supérieures, marquées notamment par Cux-2. Les profils d'expression des gènes Cux suggèrent rôles potentiels en tant que déterminants de la destinée neuronale des neurones corticaux couche supérieure.

Règlement Du Fuseau Mitotique Par Nde1 Contrôle La Taille De Cortex Cérébral

Ablation de la protéine LIS1 interagissant avec Nde1 (anciennement mNudE) chez la souris produit un petit cerveau (microcéphalie), avec la réduction plus dramatique qui affectent le cortex cérébral. Alors que la lamination corticale est conservée pour la plupart, le cortex mutant a moins de neurones et de couches corticales superficielles très minces (II à IV). Birthdating BrdU a révélé déficient et désorganisé modestement la migration neuronale ; Cependant, défauts plus dramatiques sur la progression mitotique, orientation mitotique et localisation des chromosomes mitotiques de progéniteurs corticales ont été observés chez les embryons mutants Nde1. Le cortex cérébral petit semble refléter tous deux réduit de division des cellules progénitrices et changé les destins de cellules neuronales. Analyse in vitro ont démontré que la Nde1 est essentielle pour la duplication du centrosome et assemblage du fuseau mitotique. Nos résultats montrent que l'orientation et la fonction de fuseau mitotique sont essentielles au développement normal du mammifère cortex cérébral.

Les Nombreux Visages De La Filamine : Un échafaudage Moléculaire Polyvalent Pour La Motilité Cellulaire Et Signalisation

Filamines ont été découvertes comme la première famille de protéines de liaison de l'actine non musculaires. Ils sont lage des protéines cytoplasmiques qui réticuler actine corticale dans une structure dynamique en trois dimensions. Filamines ont également signalés d'interagir avec un grand nombre de protéines cellulaires d'une grande diversité fonctionnelle, ce qui suggère qu'ils sont exceptionnellement polyvalents, signalisation des échafaudages. Plus récemment, des mutations génétiques dans la filamine A et B ont été signalées à provoquer un large éventail de maladies humaines, ce qui laisse supposer que différentes maladies mettent en lumière les interactions filamine distinctes.

Réalisé La Migration Des Cellules Souches Neuronales Aux Sites De Blessure CNS Par La Voie Du Récepteur 4 De Facteur De Culture Cellulaire Du Stroma 1alpha/CXC Chimiokine

Migration vers la pathologie est la première étape cruciale dans la mobilisation des cellules souches pendant la régénération. Des cellules souches neurales (CNS) migrent dans le parenchyme le long des routes stéréotypées de manière précise et dirigée à travers de grandes distances, vers des sites de lésions dans le système nerveux central, où ils pourraient se livrent niches contenant local transitoirement exprimé signaux réparatrice. Les mécanismes moléculaires pour la mobilisation de NSC n'ont pas été identifiés. Parce que les CNS semblent à domicile de même pour les sites pathologiques dérivé des étiologies disparates, nous émettons l'hypothèse que la réaction inflammatoire, une caractéristique commune à tous, guide le comportement des cellules potentiellement réparatrices. Preuve de concept, nous montrons que les CNS humaines migrent in vivo (y compris de l'hémisphère controlatéral) vers une zone infarcie (une blessure de la CNS représentative), où des astrocytes et l'endothélium régulent du facteur chimiotactique inflammatoire stromal cell-derived factor 1alpha (SDF-1alpha). CNS expriment des récepteurs de chimiokines CXC 4 (CXCR4), les récepteurs apparentés de SDF-1alpha. Exposition des SDF-1alpha aux CNS repos accroît la prolifération, favorise la transmigration et la migration de la chaîne et active les voies moléculaires intracellulaires médiant l'engagement. CXCR4 blocus abroge sa migration de chaîne axée sur la pathologie, un mode pertinent au cours du développement de la migration tangentielle qui, si récapitulés, pouvait expliquer homing sentiers stéréotypées. Nos données indiquent que les SDF-1alpha/CXCR4, représentatives du milieu inflammatoire caractérisant les nombreuses pathologies, comme un mécanisme qui active les programmes moléculaires NSC lors de blessures et suggère que l'inflammation peut considérer non seulement comme jouant un rôle négatif, mais aussi comme fournissant des stimuli qui recrutent des cellules avec une capacité régénératrice de la promotion de l'homéostasie. CXCR4 expression dans les zones germinales suggère que NSC homing après que des blessures et la migration au cours du développement peuvent invoquer des mécanismes similaires.

Mutations in POMT1 Are Found in a Minority of Patients with Walker-Warburg Syndrome

Walker-Warburg syndrome (WWS) is an autosomal recessive disorder of infancy characterized by hydrocephalus, agyria, retinal dysplasia, congenital muscular dystrophy, and over migration of neurons through a disrupted pial surface resulting in leptomeningeal heterotopia. Although previous work identified mutations in the o-mannosyl transferase, POMT1, in 6 out of 30 WWS families [Beltran-Valero de Bernabe et al., 2002], the incidence of POMT1 mutations in WWS is not known. We sequenced the entire coding region of POMT1 in 30 consecutive, unselected patients with classic WWS. Two novel heterozygous mutations were found in two patients from non-consanguineous parents, whereas 28 other patients failed to show any POMT1 mutations. One patient was found to be heterozygous for a transition, g.1233T > A, which predicts p.Y352X. A second patient was found also to be heterozygous for a transition g.1790C > G, which predicts p.S537R. As an additional determination of the frequency of the POMT1 mutations in WWS, we tested for linkage of WWS to POMT1 in six consanguineous families. All six demonstrated heterozygosity and negative LOD scores at the POMT1 locus. From these data we show that POMT1 is an uncommon cause of WWS, the incidence of coding region mutations in this population of WWS being less than 7%. We conclude that while the incidence of POMT1 mutations in WWS can be as high as 20% as reported by Beltran-Valero de Bernabe et al. [2002] and it can be as low as approximately 7%, as reported here.

Un Mécanisme De Centrosomes Impliquant CDK5RAP2 Et CENPJ Contrôle La Taille Du Cerveau

Autosomique récessive microcéphalie de primaire est un modèle dans lequel à la recherche des gènes impliqués dans la croissance du cerveau humain. Nous montrons que les deux formes de la maladie résultent de mutations homozygotes dans les gènes CDK5RAP2 et CENPJ. Nous avons trouvé l'expression des gènes neuroépithéliales pendant la localisation prénatale de neurogenèse et protéines aux pôles du fuseau des cellules mitotiques, ce qui suggère qu'un mécanisme de centrosomes contrôle nombre de neurones dans le cerveau des mammifères en voie de développement.

Interruption Ciblée De Tgif, L'orthologue De La Souris D'un Gène Humain Holoprosencéphalie, N'entraîne Pas L'holoprosencéphalie Chez La Souris

Facteur 5'-TG-3'-interaction ou transforming growth factor beta (TGF-bêta)-facteur induit (TGIF) appartient à une famille de protéines évolutionnaires conservées qui sont caractérisées par une boucle de trois acides aminés atypique extension homéodomaine. Des études in vitro ont mis en cause TGIF comme un répresseur transcriptionnel et co-répresseur rétinoïde et voies de signalisation TGF-bêta qui régulent plusieurs processus biologiques importants. Non-sens hétérozygote et des mutations faux-sens du gène humain TGIF ont été associées à l'holoprosencéphalie, une malformation congénitale la plus commune du prosencéphale. Chez les souris, Tgif ARNm est exprimée partout dans le neuroépithélium ventriculaire à jour embryonnaire 10,5 (E10.5), mais affiche une médiale pour latéral dégradé dans le cortex cérébral en voie de développement à E12.5. L'expression décline rapidement par E14.5. Le profil d'expression spatio-temporelle de Tgif est conforme à son implication dans le développement de la ligne médiane du prosencéphale. Pour mieux comprendre la fonction de Tgif dans la structuration du cerveau et de la prolifération in vivo, nous avons généré des souris dépourvues de Tgif par suppression ciblée des exons 2 et 3, qui codent les 98 % des acides aminés. Souris TGIF(-)(/)(-) n'avaient aucune protéine Tgif détectable par Western blot. Étonnamment, cependant, ces souris étaient viables et fertiles. En outre, il n'y a aucun discernables dérangements dans tous les systèmes principaux organes, y compris le prosencéphale. Dans l'ensemble nos résultats indiquent qu'une redondance fonctionnelle possible de Tgif, éventuellement fournis par le Tgif2 étroitement apparentées.

Schizencéphalie Familial Indépendant EMX2 : Analyses Cliniques Et Génétiques

Schizencéphalie est une malformation du cerveau humain distinguée par pleine épaisseur unilatérales ou bilatérales des fentes dans le néocortex. Des mutations hétérozygotes dans le locus EMX2 sont rapportées pour donner naissance à la schizencéphalie. Toutefois, l'identification complète des loci génétiques causal est impossible par l'absence de grands pedigrees et des analyses de liaison pangénomique. Nous présentons ici un grand pedigree turque avec les trois personnes atteintes schizencéphalie. La similitude des signes cliniques chez les personnes touchées suggère fortement une cause génétique sous-jacente ; Cependant, genome-wide linkage analysis écarte EMX2 linkage et suggère plutôt locus candidat additionnel. Ces résultats indiquent que les formes génétiques de schizencéphalie risquent d'être hétérogène.

Asymétrie De Début De Transcription Génique Embryonnaire Humaine Cortex Cérébral Gauche Et Droite

L'humains des hémisphères cérébraux droit et gauche sont anatomiquement et fonctionnellement asymétriques. Pour vérifier si l'asymétrie corticale humaine a une base moléculaire, nous avons étudié les niveaux d'expression de gène entre les hémisphères gauche et droit embryonnaires, à l'aide de l'analyse séquentielle de l'expression génique (SAGE). Nous avons identifié et vérifié 27 gènes différentiellement exprimés, ce qui suggère que cette asymétrie corticale humaine est accompagnée d'un début, marqués des asymétries transcriptionnelles. LMO4 toujours plus fortement exprimée dans le bon périsylviennes cortex cérébral humain que dans la gauche et est essentielle pour le développement cortical chez la souris, suggérant que spécialisation de gauche-droite humaine reflète asymétrique développement cortical à un stade précoce.

LEK1 Cytoplasmique Est Un Régulateur De Fonction De Microtubules Grâce à Son Interaction Avec La Voie LIS1

LIS1 et gène nucléaire distribution E (nu) sont des protéines partenaires a conserved pathway réglementant la fonction des microtubules et la dynéine. Ici, nous présentons des données que LEK1 cytoplasmique (cytLEK1), une grosse protéine contenant une répétition de la spectrine et plusieurs fermetures de leucine, est une composante de cette voie par le biais de l'interaction directe avec le nu, tel que déterminé par un écran de deux-hybride de levure. Nous avons identifié les domaines de liaison dans chaque molécule, et co-immunoprécipitation et colocalisation des études ont confirmé la spécificité de l'interaction entre cytLEK1 et nu. Déconvolution confocal analyse a révélé que cytLEK1 pièces co-localisation avec NudE endogène et avec les partenaires de liaison nue connus, la LIS1 et la dynéine. En localisant le domaine de liaison à nu de cytLEK1 à un petit domaine au sein de la molécule, nous avons pu perturber la fonction de cytLEK1 en utilisant une approche négative dominante en plus LEK1 knockdown et, par conséquent, examiner le rôle de l'interaction de cytLEK1-nue dans les cellules. Conformément à un défaut dans la voie de LIS1, perturbation de la fonction cytLEK1 a abouti à la modification de l'Organisation des microtubules et de la forme cellulaire. Le réseau de microtubules des cellules sont devenus étroitement centré autour du noyau et a donné lieu à une forme de cellules arrondies. En outre, les cellules ont montré une incapacité sévère à la repolymérisation leurs réseaux de microtubules après nocodazole défi. Pris ensemble, nos études ont révélé que cytLEK1 est essentiel pour les fonctions cellulaires, réglementées par la voie de LIS1.

Le Gène ASPM De Microcéphalie Est Exprimé Dans Les Tissus Prolifèrent Et Code Pour Une Protéine Du Fuseau Mitotique

La cause la plus fréquente de la microcéphalie récessive autosomale primaire (MCPH) semble être des mutations du gène ASPM qui intervient dans la régulation de la neurogenèse. Le produit du gène prédite contient deux domaines d'homologie calponine (CH) N-terminal putatifs et un bloc de putatifs domaines IQ de calmoduline-liaison fréquents chez les protéines du cytosquelette et signalisation de liaison actine. Des études antérieures chez les souris suggèrent que l'ASPM est préférentiellement exprimé dans le cerveau en développement. Nos analyses révèlent que ASPM est largement exprimé dans les tissus foetus et adultes et surexprimés dans les cellules malignes. Plusieurs variantes épissés alternativement putatif ASPM isoformes avec différents nombres de motifs IQ de codage ont été identifiés. La transcription ASPM majeure contient 81 domaines IQ, plus dont sont organisés en une structure de répétition (HOR) ordre plus élevée. Une autre forme d'épissage éminente contient une délétion dans le cadre de l'exon 18 et encode les 14 domaines IQ ne pas organisés en un Hor. Cette variante est conservée chez les souris. Autres variantes épissés manque les domaines CH et une partie des motifs IQ ont aussi été détectés, ce qui suggère l'existence des isoformes avec potentiellement différentes fonctions. Afin d'élucider la fonction biochimique des Sagi humaine, nous avons développé des anticorps spécifiques de peptide à la N - et C-termini des Sagi. Dans une analyse occidentale des protéines humaines cultivées et des cellules de souris, l'anticorps détectés bandes avec des mobilités correspondant aux isoformes ASPM prédites. Immunomarquage des cellules humaines cultivées avec des anticorps a révélé que ASPM est localisée dans les pôles de l'axe au cours de la mitose. Cette constatation suggère que MCPH est la conséquence d'une déficience dans le règlement de fuseau mitotique en progéniteurs corticales due à des mutations dans l'ASPM.

Caractérisation De L'ARNm De La Rho-GDIalpha Dans Le Cerveau En Développement Et Mature Et Rho-GDIgamma Avec Une Analyse Des Souris Avec Des Destructions Ciblées De Rho-GDIgamma

Rho-GDIs sont une famille des inhibiteurs de la Rho PIB-dissociation qui sont essentiels dans la modulation de l'activité des petites GTPases, Cdc42 et RhoA. Deux isoformes de la Rho-GDI sont exprimés dans le cerveau, Rho-GDIgamma et Rho-GDIalpha. Nous décrivons ici l'expression de deux de ces isoformes dans le cerveau en développement et de maturité. Les patrons d'expression ARNm de Rho-GDIgamma et Rho-GDIalpha étaient presque identiques dans le cerveau avec l'expression dans les pays en développement et de maturité cortex cérébral, striatum et hippocampe. En outre, nous avons généré des souris avec des destructions ciblées de Rho-GDIgamma qui sont viables et fertiles et n'ont aucune anomalie phénotypique évidente. Mutant brains regardée histologiquement normale et a démontré la structure normale de dendritogenesis et de couches neuronales tel que déterminé par coloration de Golgi. Souris mutantes avaient normal patrons de sommeil/éveil et sommeil EEG et a montré normal hippocampe-dépendantes d'apprentissage tel qu'analysé par la tâche de labyrinthe de l'eau de Morris. Basé sur la co-expression de Rho-GDIalpha et Rho-GDIgamma dans des populations identiques de cellules dans le cerveau, le manque de phénotype posé par suppression ciblée des Rho-GDIgamma peut-être pas surprenant étant donné que Rho-GDIalpha peut compenser la perte de Rho-GDIgamma. Si la suppression de Rho-GDIalpha et Rho-GDIgamma, éliminant ainsi toute l'activité GDI dans le cerveau, produirait un phénotype observable reste à déterminer.

Aperçus De Molecular Evolution Du Cerveau Humain

Rapidement faire progresser la connaissance de la structure du génome et de séquence permet de nouveaux moyens pour l'analyse des changements de l'ADN spécifiques associées aux différences entre le cerveau humain et celui des autres mammifères. Des études récentes indiquent que des changements évolutifs dans l'ARN messager et les niveaux d'expression de protéine, mais aussi les changements de l'ADN qui modifient les séquences d'acides aminés. Nous pouvons prévoir d'avoir qu'un catalogue systématique de l'ADN change dans la lignée menant à l'homme, mais un défi permanent va être concernant ces changements les différences anatomiques et fonctionnelles entre notre cerveau et celui de nos ancêtres anciens ou plus récents.

Analyse Du Génotype-phénotype Des Syndromes Polymicrogyria Fronto-pariétal Humain

Polymicrogyria de cortex cérébral humain est une maladie hétérogène, avec un seul gène connu (GPR56) associée à un phénotype apparemment distinct, appelé polymicrogyria fronto-pariétal bilatéral (BFPP). Pour définir la plage d'anomalies qui pourraient être causés par des mutations de GPR56 humaines et d'établir des critères diagnostiques pour BFPP, nous avons analysé le gène GPR56 dans une cohorte de 29 patients avec BFPP typique. Nous avons identifié des mutations homozygotes GPR56 tous les 29 patients avec BFPP typique. Le montant total de 11 mutations GPR56 trouvé représente une variété de mutations distinctes fondateur dans diverses populations dans le monde entier. En outre, nous avons analysé cinq diabétiques BFPP, qui ne fait pas voir la mutation GPR56 et trouvé qu'ils définissent un cliniquement, par radiographie et le syndrome génétiquement distinct que nous avons appelé BFPP2. Enfin, nous avons étudié sept patients avec une variété d'autres syndromes de polymicrogyria dont polymicrogyria frontale bilatérale et bilatéraux périsylviennes polymicrogyria polymicrogyria généralisée bilatéral. Aucune mutation GPR56 a été trouvée chez ces patients. Cette étude fournit une confirmation moléculaire du phénotype BFPP et fournit les moyens nécessaires pour le dépistage.

Hétérotopies Périventriculaires: Nouvelles Données Sur Le Syndrome D'Ehlers-Danlos

Nature emploie souvent des mécanismes similaires pour effectuer des tâches similaires, donc l'évolution des protéines homologues à travers divers organes et systèmes pour exécuter des fonctions similaires, mais légèrement différente. À cet égard, les troubles attribués à des mutations génétiques spécifiques, tandis que d'abord pensé à être limité en fonction et le but, peut fournir un aperçu large en général mécanismes cellulaires et moléculaires du développement et de maintenance. Un exemple peut être vu dans la malformation du cerveau, les hétérotopies périventriculaires (PH), qui est caractérisée par des nodules très spécifiques de neurones qui tapissent les ventricules latéraux sous le cortex cérébral. PH est considérée comme un trouble de la migration neuronale et peut être causée par des mutations dans filamine A (FLNA), qui code pour une protéine liant l'actine qui régule le cytosquelette et la motilité cellulaire. Les progrès récents dans notre compréhension des causes génétiques de PH suggèrent que des mutations dans ce gène, cependant, sont également associés à la maladie du tissu conjonctif, Syndrome d'Ehlers-Danlos (SED), dans lequel les individus atteints présentent avec hyperextensibilité commune et de la peau et les problèmes vasculaires y compris la dissection aortique, des saignements excessifs et bruisability. Bien que beaucoup reste encore inconnue en ce qui concerne le rôle mécaniste de FLNA en donnant lieu à PH et EDS, une base commune cellulaire et moléculaire donne probablement lieu à ces deux apparemment sans rapport les troubles cliniques.

Interactions Génétiques Entre Kinase Doublecortine Et Doublecortine-comme Dans La Migration Neuronale Et La Croissance Axonale

Bien que des mutations dans le gène humain doublecortine (DCX) causer des défauts de profondes dans la migration neuronale corticale, une délétion génétique de Dcx chez la souris produit un doux défaut. Un second locus, doublecortine-like kinase (DCLK), code pour une protéine ayant les mêmes domaines "doublecortine" et les propriétés de stabilisation des microtubules qui peut compenser pour DCX. Ici, nous générons une souris avec une mutation qui provoque DCLK aucune anomalie évidente migratoires, mais montrent que les souris mutantes pour les deux DCX et DCLK démontrer la létalité périnatale, désorganisé couches du néocortex, l'hippocampe et profonde désorganisation cytoarchitecturales. Étonnamment, DCX (- / y); DCLK (- / -) mutants ont répandues défauts axonales, affectant le corps calleux, la commissure antérieure, des faisceaux de fibres sous-corticales, et la capsule interne. Dcx / DCLK déficientes neurones dissociés montrent la croissance axonale anormale et structure dendritique, avec des défauts dans le transport axonal de protéines des vésicules synaptiques. DCX et DCLK peut directement ou indirectement de réglementer le transport des vésicules aux microtubules base, un processus essentiel à la fois la migration neuronale et la croissance axonale.

Néocorticale Arrangement Neuronale Dans Miller Dieker Syndrome

Miller Dieker syndrome (MDS, lissencéphalie de type I) est un trouble de la migration neuronale, qui est causée par des délétions le long du bras court du chromosome 17 (17p13.3). Des études récentes suggère que la lamination corticale dans les SMD est inversée, basée sur des critères morphologiques. La présente étude neuropathologique examine le cortex cérébral à partir d'un foetus de 33 semaines ancienne avec MDS en utilisant des marqueurs à la fois neuronales et laminaire spécifique. Ces études d'expression montrent un cortex relativement préservée et le laminage corticale, recouvrant une couche de neurones immatures dans le cerveau MDS. Les résultats sont conformes à la fois un défaut de migration et de prolifération, donnant lieu à la lissencéphalie. En outre, la caractérisation de ces rares malformations humaines du développement cortical par des techniques immunohistochimiques fournira une meilleure compréhension des mécanismes sous-jacents.

Positionnement Neuronale Avec Facultés Affaiblies Et Dendritogenesis Dans Le Néocortex Après Suppression De Dab1 Cellule Autonome

Reelin et handicapées 1 (Dab1) sont essentiels pour positionner la migration des neurones dans le néocortex en voie de développement. Cellule autonome médiée par l'interférence suppression de l'ARN de Dab1 dans migration des neurones à destination de couche 2/3 a déplacé la position médiane de ces cellules à des postes plus profonds dans le cortex. Au moment de l'arrestation de migration [embryonnaire jour 20 (E20) à E21], réprimés Dab1 cellules étaient sous-représentés dans la microm environ 40 supérieure du cortex par rapport aux témoins, suggérant que Dab1 est essentielle pour la translocation à travers la plaque corticale cellulaire dense somal. Un examen plus attentif de la morphologie des neurones Dab1 réprimés à E20 a révélé des processus simplifiés principaux qui sont moins susceptibles de communiquer avec la zone marginale (MZ), dans lequel des niveaux élevés de reeline sont exprimés. Examen de réprimés Dab1 cellules 3 d plus tard (le 2e jour après la naissance) a simplifié les dendrites qui sont également moins susceptibles de communiquer avec le MZ. Ces données révèlent un rôle cellulaire autonome de Dab1 dans dendritogenesis dans le néocortex et suggèrent que le remodelage du processus principal d'un neurone migration dans une dendrite naissante par reeline/Dab1 signalisation joue un rôle important dans le positionnement de la cellule.

L'ataxie Cérébelleuse à Une Amélioration Progressive

Nonprogressive ataxies cérébelleuses sont caractérisés par une persistante, l'ataxie nonprogressive associée à une déficience cognitive. Hypoplasie du cervelet sur l'imagerie est variable, mais n'est pas prédictive de la mesure de l'ataxie ou troubles cognitifs.

Prolifération Avec Facultés Affaiblies Et Les Migrations Dans L'homme De Miller-Dieker Précurseurs Neuraux

Miller-Dieker syndrome (MDS) est une malformation du développement cortical que les résultats de lissencéphalie (ce qui signifie cerveau lisse). Cette maladie est causée par des délétions hétérozygotes sur le chromosome 17p13.3, y compris la lissencéphalie 1 (LIS1) gène. Divers modèles de souris ont été utilisés comme un paradigme expérimental dans la compréhension humaine lissencéphalie, mais des limites claires existent dans ces études, en particulier parce que les souris sont naturellement lissencephalic. Ainsi, l'objectif de cet article était de mettre en place de l'homme de neurones à partir de lignées de cellules précurseurs post-mortem des tissus MDS et de caractériser les processus pathologiques cellulaires qui contribuent au phénotype humain lissencephalic.

Hétérotopie Nodulaire Périventriculaire Et Syndrome De Williams

Nous rapportons ici le premier cas d'un enfant avec hétérotopies nodulaires périventriculaires bilatérales (PNH) et le syndrome de Williams. Hybridation fluorescente in situ (FISH) analyses ont démontré une suppression de la gène de l'élastine dans la région critique du syndrome de Williams (WSCR). Cartographie plus par la perte de l'analyse à la fois par hétérozygotie marqueur microsatellite et le profilage SNP a démontré une suppression 1.5 Mb delà de la fin télomérique de la WSCR typique. Pas de mutations ont été identifiées dans le lié à l'X-filamine Un gène (la cause la plus commune de l'HPN). Ces résultats suggèrent un autre trouble dominante PNH long du chromosome 7q11.23.

Une Forme Autosomique Récessive De La Paralysie Cérébrale Spastique (CP) Avec Une Microcéphalie Et Un Retard Mental

La paralysie cérébrale (CP) est définie comme tout déficit moteur progressives résultant d'anomalies cérébrales qui se produisent dans la période prénatale ou périnatale. Symptômes apparu au cours de la première année de vie. Les formes génétiques de CP représentent environ 2 % dans les populations européennes, mais sont susceptibles de causer une proportion importante de familles consanguines. Nous avons identifié une grande famille consanguine d'Oman avec diplégie spastique, une microcéphalie et un retard mental. Les manifestations supplémentaires incluent hyperréflexie, maladresse, démarche instable, baver et dysarthrie. Il y avait une variabilité phénotypique entre différents individus, mais une diplégie spastique, une microcéphalie et un retard mental ont été trois traits constamment présents chez tous les individus touchés.

Analyses Génomiques Et évolutives De Gènes Asymétriquement Dans Humain Foetal Cortex Cérébral Gauche Et Droit

Dans le cerveau humain, les hémisphères droit et gauche sont anatomiquement asymétriques et ont une fonction cognitive particulière, bien que la base moléculaire de cette asymétrie n'a pas encore été caractérisée. Nous avons comparé les niveaux d'expression de gène dans les régions périsylviennes du cortex humain de gauche-droite au foetus semaines 12, 14 et 19 à l'aide de l'analyse séquentielle de l'expression génique (SAGE). Nous avons identifié des dizaines de gènes avec des preuves de l'expression différentielle de SAGE et confirmé par réaction en chaîne de polymérase-transcriptase inverse quantitative. La majorité des gènes avec des niveaux d'expression de la fonction des hémisphères droit et gauche en signal transduction et gène de régulation de l'expression au début du développement cortical différentielles. En comparant les gènes différentiellement exprimés dans le cerveau gauche et droite foetale avec ceux déjà rapportés pour être exprimées différemment chez l'homme contre le cerveau adulte chimpanzé, nous avons identifié un sous-ensemble de gènes qui présente des signes d'expression asymétrique chez l'être humain et la modification des niveaux d'expression entre les chimpanzés et les humains. Nous avons également comparé les séquences codantes de gènes différentiellement exprimés entre les hémisphères droit et gauche et trouvé les gènes qui montrent l'expression asymétrique et preuve de sélection évolutive positive dans la lignée de primates menant aux humains. Nos résultats identifient les gènes candidats impliqués dans l'évolution de l'asymétrie corticale cérébrale humaine.

Nup62 Muté Provoque Des Nécroses Autosomique Récessive Infantile Bilatéraux Striataux

L'objectif de cette étude devait identifier le gène qui cause la nécrose autosomique récessive infantile bilatéraux striataux.

Suppression De Chromosome 1p36 Est Associée à Hétérotopies Nodulaires Périventriculaires

Approches Moléculaires à L'asymétrie Cérébrale Et Gaucher/droitier

Dans le cerveau humain, les fonctions distinctes ont tendance à être localisée dans les hémisphères gauche ou droite, avec possibilité de langue habituellement localisée surtout dans la reconnaissance spatiale et de gauche à droite. En outre, les humains sont peut-être les seuls mammifères qui ont la préférence gaucher/droitier, avec plus de 90 % de la population plus habile à utiliser la main droite, qui est contrôlée par l'hémisphère gauche. Comment une fonction distincte est toujours localisée d'un côté du cerveau humain ? En raison de la convergence des analyses moléculaires et neurologiques, nous commençons à envisager le puzzle de l'asymétrie cérébrale et gaucher/droitier au niveau moléculaire.

Evolution Du Cerveau Et L'unicité Du Génome Humain

Malgré une base en constante expansion de génomes de mammifères séquencées minés pour trouver des indices, l'émergence du cerveau humain unique reste une énigme évolutionnaire. Dans leur nouvelle étude, chalut le génome humain et ceux d'autres mammifères à la recherche de courts éléments conservés d'ADN qui montrent l'évolution extrêmement rapide seulement chez l'homme. Qu'ils signalent dans un numéro récent de la Nature, leur analyse a permis un gène pour un ARN non codant roman qui adopte une structure spécifique à l'homme et peut réglementer le développement neurologique.

Filamine A (FLNA) Est Requis Pour Contact Cellule-cellule Dans Le Développement Vasculaire Et Cardiaque Morphogenèse

Des mutations dans le filamine A humaine (FLNA) gène perturbent la migration neuronale dans le cortex cérébral et causer des malformations cardiovasculaires. Perte complète de la FLNA dans les résultats de souris dans une létalité embryonnaire avec de graves défauts structurels cardiaques impliquant ventricules, les oreillettes, et des voies d'écoulement, ainsi que répandue motifs aberrants vasculaire. En dépit de ces défauts généralisés de développement, la migration et la mobilité de nombreux types cellulaires ne semble pas être affectée. Au lieu de cela, FLNA nulles embryons affichage anormal organisation épithéliales et endothéliales et aberrants jonctions adhérentes dans le développement de vaisseaux sanguins, le cœur, le cerveau, et d'autres tissus. Rôles essentiels pour FLNA dans les jonctions intercellulaires fournir un mécanisme pour les défauts divers de développement observés chez les patients présentant des mutations FLNA.

Le Rôle De RELN Lissencéphalie Et Des Maladies Neuropsychiatriques

Reelin est une protéine associée à la matrice extracellulaire importante dans la régulation de la migration neuronale au cours du développement de cortex cérébral. Des mutations ponctuelles du gène RELN montrent à cause d'une malformation du cerveau autosomique récessive appelée lissencéphalie avec hypoplasie cérébelleuse (LCH). Des travaux récents a évoqué la possibilité que reelin peut également jouer un rôle pathogène dans d'autres troubles neuropsychiatriques. Nous avons cherché, par conséquent, de définir plus précisément le phénotype de la perturbation du gène RELN. Pour ce faire, nous avons effectué une étude clinique, radiologique et moléculaire d'une famille dans laquelle plusieurs personnes portent une inversion chromosomique qui perturbe le locus RELN. Une fille de 6 ans homozygote pour le 46,XX,inv7(p11.2q22) d'inversion péricentrique démontré les mêmes caractéristiques cliniques qui ont été précédemment décrits en liaison avec les mutations ponctuelles RELN. Résultats de l'imagerie par résonance magnétique (IRM) de cerveau de la jeune fille, y compris la pachygyrie et hypoplasie cérébelleuse sévère, étaient identiques à ceux observés avec les mutations ponctuelles RELN. Hybridation in situ fluorescence a confirmé qu'un des points d'arrêt de cette inversion mappé sur le gène RELN, et éponger occidental a révélé l'absence de sérum détectable reelin protéine. Plusieurs parents qui étaient hétérozygotes pour cette inversion sont neurologiquement normales et n'ont aucun signe de maladie psychotique. Nos résultats démontrent le phénotype caractéristique de la LCH, qui est facilement reconnaissable des autres formes de lissencéphalie. RELN semble être essentiel pour le développement cérébral et cérébelleux normal, son rôle, le cas échéant, dans la pathogenèse des troubles psychiatriques demeure incertain.

Regards Sur La Gyrification Du Cerveau En Développement Ferret Imagerie Par Résonance Magnétique

Les mécanismes qui sous-tendent le développement de la formation de l'homme circonvolutions corticales (gyri et sillons) restent encore largement inconnus. Les causes génétiques de lissencéphalie (littéralement «cerveau lisse») impliquerait que les troubles dans la migration neuronale causer la perte de circonvolutions corticales. Cependant, des études antérieures ont suggéré que la perte des sillons et des circonvolutions peuvent également provenir de la prolifération avec facultés affaiblies, perturbé le laminage et la perte de connexions intracorticales. Pour avoir un aperçu plus loin dans les mécanismes sous-jacents à la formation des circonvolutions corticales, nous avons examiné le développement du cerveau progressive du furet gyrencephalic. Dans cette étude, nous avons utilisé l'imagerie par résonance magnétique pour suivre le modèle spatio-temporelle de la migration, la prolifération et la différenciation neuronale par rapport à l'apparition et le développement des circonvolutions corticales. De cette manière, nous démontrons que l'apparition de gyrification commence largement après la fin de la prolifération neuronale et la migration. Gyrification se produit dans un gradient latéral-médial, au cours de la période de croissance plus rapide corticale cérébrale. Pliage corticale est aussi largement compléter avant la myélinisation des axones corticaux sous-jacents. Ces observations sont compatibles avec gyrification découlant secondaire à des processus corticaux impliquant la différenciation neuronale.

Les Doublecortin Et Doublecortin-like Kinase Jouent Un Rôle Dans La Migration Des Interneurones Corticaux

Lissencéphalie, une maladie génétique caractérisée par des couches corticales désorganisés et anomalies gyral cérébrale de type I, est associée à des troubles cognitifs sévères et l'épilepsie. Deux gènes LIS1 et doublecortin (DCX), montrent à l'origine pour une grande proportion des cas de type j'ai lissencéphalie. Les deux gènes codent pour des protéines associées aux microtubules qui sont sont révélées importantes radiales migration des neurones pyramides du cortex. Afin d'étudier si DCX joue également un rôle dans la migration des interneurones corticaux, nous avons inactivé DCX dans l'éminence ganglionnaire du rat embryonnaires jour 17 tranches de cerveau à l'aide d'épingle à cheveux court RNA. Nous avons constaté que, lorsque expression DCX a été bloquée, la migration des interneurones de l'éminence ganglionnaire au cortex cérébral a été ralentie, mais pas absent, similaire à ce qui auparavant enregistré pour la migration neuronale radiale. En outre, les processus des interneurones migration DCX-deficient étaient plus ramifiés que leurs homologues dans des expériences de contrôle. Ces effets ont été secourus par la surexpression de DCX, confirmant la spécificité à l'inactivation de DCX. Un retard similaire en migration interneurone a été observé lorsque Doublecortin-like kinase (DCLK), une protéine associée aux microtubules associée à DCX, a été inactivé, bien que la morphologie des cellules n'a pas été affectée. L'importance de ces gènes dans la migration interneurone a été confirmée par la constatation que le cortex de souris mutantes Dcx Dclk et Dcx/Dclk contenait un nombre réduit de ces cellules dans le cortex et leur répartition était différente comparativement aux témoins de la sauvage. Cependant, le défaut est différent pour chaque groupe d'animaux mutants, suggérant que DCX et DCLK ont des rôles distincts dans la migration des interneurones corticaux.

Commenter « Évolution Adaptative De Sagi, Un Déterminant De Taille Du Cerveau Chez Homo Sapiens »

Mekel-Bobrov et coll. (rapports, 9 septembre 2005, p. 1720) a suggéré que la Sagi, un gène associé à une microcéphalie, a subi une sélection naturelle dans les dernières années de 500 à 14 100. Leurs analyses basées sur la comparaison avec les simulations informatiques ont indiqué que ASPM avait un type inhabituel de variation. Cependant, quand on compare l'ASPM empiriquement pour un grand nombre d'autres locus, sa variation n'est pas inhabituelle et ne prend pas en charge la sélection.

Génotypage De EMX2 Complète D'une Série De Dossiers De Grande Schizencéphalie

Schizencéphalie est un trouble du cerveau malformation caractérisé par un ou plusieurs des fentes de pleine épaisseur à travers le cortex cérébral. Alors que les rapports initiaux suggèrent que des mutations EMX2 sont une cause fréquente de schizencéphalie, plus récentes indiquent que les mutations EMX2 ne sont pas une cause courante de cette malformation. Pour déterminer la fréquence des mutations EMX2 chez les patients avec schizencéphalie, nous avons séquencé EMX2 in a cohort of 84 proposants touchés. Aucune mutation pathologique ont été identifiées dans cette cohorte, ce qui suggère que des mutations EMX2 sont une cause rare de schizencéphalie.

NFIA Sim1 Est Associée à Un Syndrome De Malformation De CNS Et Les Défauts De L'appareil Urinaire

Les malformations du système nerveux central (CNS) complexe coexistent fréquemment avec d'autres anomalies de développement, mais si les défauts associés partagent une même génétique base est souvent obscure. Les auteurs décrivent cinq individus qui partagent des malformations CNS phénotypiquement apparentées et, dans certains cas voies urinaires congénitales et aussi Sim1 pour le gène de facteur de transcription NFIA due à une translocation chromosomique ou suppression. Deux individus ont équilibré les translocations qui perturbent NFIA. Une troisième personne et deux demi-frères et sœurs dans une famille non apparentée ont des microdélétions interstitielles qui incluent NFIA. Tous les cinq individus présentent des malformations similaires de CNS, consistant en un mince, hypoplasique, ou absence de corps calleux et hydrocéphalie ou ventriculomégalie. La majorité de ces personnes présentent également de Chiari de type I malformation médullaire moelle et défauts des voies urinaires qui incluent des reflux vésico-urétéral. Autres gènes sont aussi cassées ou supprimées dans tous les cinq individus et peuvent contribuer au phénotype. Toutefois, le défaut génétique commun seulement est Sim1 NFIA. En outre, les analyses antérieures des souris knockout Nfia(-/-) indiquent que Nfia carence se traduit également par une agénésie du corps calleux et hydrocéphalie. Complément d'enquête sur les phénotypes de Nfia(+/-) et de Nfia(-/-) de souris maintenant révèle que, à pénétrance, Nfia doit également de manière sensible à la posologie pour développement urétéral et rénal. Nfia s'exprime dans l'uretère en développement et du mésenchyme metanephric Nfia(+/-) et Nfia(-/-) souris présentent des anomalies des jonctions ureteropelvic et ureterovesical, ainsi que bifide et megaureter. Collectivement, le phénotype mutant Nfia de souris et les points communs entre ces cinq cas humains indiquent que NFIA Sim1 contribue à un nouveau syndrome de malformation CNS humain qui peut également inclure des anomalies rénales et urétérales.

Associés à La Maladie Mutations Affectent GPR56 Traite Et Cell Surface Expression Protéique

Polymicrogyria fronto-pariétal bilatéral (BFPP) est une malformation cérébrale congénitale entraînant des irrégularités sur la surface du cortex, où normalement alambiquées circonvolutions sont remplacées par nombreux (poly) et sensiblement plus petits gyri (micro). Individus avec BFPP souffrent d'épilepsie, retard mental, trouble du langage et un retard du développement moteur. Les mutations dans le gène codant G récepteur couplé aux protéines 56 (GPR56) cause BFPP ; Toutefois, on ignore comment ces mutations affectent GPR56 fonction. Ici, nous examinons les propriétés biochimiques et traite des protéines de type sauvage et le mutant GPR56. Nous démontrons que GPR56 protéine subit deux modifications majeures, le clivage de protéine induite par le domaine GPS et de la N-glycosylation, et que le N-terminal fragmente peut être libéré de la surface cellulaire. Contrairement à la protéine de type sauvage, associés à la maladie des mutations faux-sens GPR56 dans la pointe du domaine N-terminal (R38Q, R38W, Y88C et C91S) produisent des protéines avec trafic intracellulaire réduite et expression à la surface cellulaire pauvres, alors que les deux mutations dans le domaine GPS (C346S et W349S) produisent des protéines avec clivage considérablement affaiblie qui ne parviennent pas à la circulation au-delà du réticulum endoplasmique. La cellule traite des déficiences sont abrogées en partie par des chaperons pharmacologiques qui peuvent sauver partiellement mutant GPR56 expression à la surface cellulaire. Ces résultats démontrent que certaines mutations associées à BFPP GPR56 nuisent à la traite de la protéine mutante à la membrane plasmique, permettant ainsi de mieux comprendre comment BFPP associée à des mutations affectent GPR56 fonction.

Une Région Critique De 2 Mo, Impliquée Dans La Microcéphalie Associée Au Syndrome De Délétion Terminale 1 Q

Les patients avec des délétions distales du chromosome 1 q ont un syndrome reconnaissable qui inclut une microcéphalie, hypoplasie ou agénésie du corps calleux et un retard psychomoteur. Bien que ces symptômes ont été attribués à des destructions de 1 q 42-1q44, la région chromosomique minime impliquée n'a pas été identifiée. À l'aide de microsatellites et marqueurs de single nucleotide polymorphism (SNP), nous avons cartographié les régions supprimées chez sept patients avec des délétions terminales du chromosome 1 q pour définir une région critique de microcéphalie 2.0 Mo dont la limite de 1q43-1q44 et pas plus de 11 gènes.

Mutations De LRP2, Qui Code Pour Le Récepteur Multiligand De Mégaline, Causent Donnai-Barrow Et Syndromes Facio-oculo-acoustico-rénales

Syndrome de donnai-Barrow est associé à une agénésie du corps calleux, une hernie diaphragmatique congénitale, dysmorphie faciale, des anomalies oculaires, surdité et un retard de développement. En étudiant des familles multiplexes, nous avons mappé ce trouble au chromosome 2q23.3-31,1 et nous avons identifié les mutations LRP2 six familles atteintes du syndrome de Donnai-Barrow et une famille avec syndrome facio-oculo-acoustico-rénal. LRP2 encode mégaline, un récepteur d'absorption multiligand qui régule le taux de divers composés circulants. Ce travail implique une voie avec des cibles thérapeutiques potentielles et pharmacologiques.

Une Analyse Protéomique Comparative De L'homme Et Le Liquide Céphalo-rachidien Embryonnaires De Rat

Au cours du développement du système nerveux central des vertébrés, le neuroépithélium apicale est baigné avec céphalo-rachidien embryonnaire (e-CSF) qui joue un rôle régulateur dans la prolifération des cellules corticales et l'entretien. Nous rapportons ici la première analyse protéomique de l'e-CSF humain et la comparer à une analyse protéomique vaste de rat e-CSF. Comme prévu, nous avons identifié une grande collection des inhibiteurs de la protéase, protéines de la matrice extracellulaire et des protéines de transport dans le LCR. Cependant, nous avons aussi trouvé une suite surprenante de la signalisation et des protéines intracellulaires pas prédit par la précédente analyse protéomique. Certaines des protéines intracellulaires sont susceptibles de représenter le contenu des microvésicules récemment décrit dans le CSF (Marzesco, A. M., et coll. J. Cell Sci. 2005, 118 (PT. 13), 2849-2858). Définir la composition riche de e-CSF permettra une meilleure compréhension de ses actions concertées au cours des stades critiques du développement du cerveau.

Doublecortin Est Exprimé Dans Les Chondrocytes Articulaires

Le cartilage articulaire et le cartilage embryonnaire anlagen cartilagineux et plaques de croissance sont les deux cartilages hyalins. Dans cette étude, nous avons trouvé que doublecortin (DCX) a été exprimé dans les chondrocytes articulaires mais pas dans les chondrocytes anlagen cartilagineux ou plaques de croissance. DCX a été exprimé par les cellules dans les couches chondrogenous mais pas couche d'interzone mixte. En outre, la membrane synoviale et ligaments croisés ont été négatifs DCX. Chondrocytes DCX-positifs ont été très rares dans le cartilage tissu machiné issu de culture in vitro de granule de chondrosarcome de rat, ATDC5 et les cellules C3H10T1/2. Toutefois, le nouveau cartilage hyalin formé en défaut de genou de lapin contenait principalement des chondrocytes DCX-positif. Nos résultats démontrent que DCX peut être utilisé comme marqueur pour distinguer les chondrocytes articulaires autres chondrocytes et d'évaluer la qualité du tissu conçu ou régénération du cartilage en termes de « articulaire » ou "non articulaire" nature.

Développement D'une Puce D'hybridation Génomique Comparative Ciblée D'oligonucléotide Pour Le Diagnostic Clinique Du Déséquilibre Génomique

Déséquilibre génomique submicroscopiques sous-tend la microdélétion bien définie et des syndromes microduplication et contribue à générales troubles du développement tels que le retard mental et l'autisme. L'hybridation génomique comparative (CGH) Tableau complémentaire des méthodes cytogénétiques de routine comme caryotypage et hybridation in situ fluorescence (FISH) pour la détection de déséquilibre génomique. Oligonucléotide offre notamment les avantages dans la facilité de fabrication, mais les tableaux standard pour l'analyse de génotypage ou un lien single-nucleotide polymorphism offrent une couverture variable dans les régions cliniquement pertinentes. Nous rapportons la conception et la validation d'un test CGH ciblée d'oligonucléotide pour le diagnostic de laboratoire clinique du déséquilibre génomique.

Une Nouvelle Forme De Lethal Microcéphalie Avec Motif Simplifié Gyral Et Brain Stem Hypoplasie

Nous rapportons quatre patients de la même famille atteints par une forme létale de transmission autosomique récessive d'apparition microcéphalie prénatale. Les symptômes comprennent la faible poids de naissance et de la longueur avec une tête disproportionnée petite, la souffrance fœtale, l'apnée, des convulsions et les traits du visage rappellent Amish microcéphalie et Bowen-Conradi syndrome. L'imagerie cérébrale a révélé une tendance simplifiée gyral avec la normale à légèrement aminci la matière grise corticale, le corps calleux mince, le tronc cérébral doux et une hypoplasie cérébelleuse. Aucune anomalie des organes internes, des yeux, ou le squelette, et pas en grève dysmorphie faciale ont été trouvés à être associée à ce syndrome. Tous les patients sont décédés dans les heures à plusieurs semaines après la naissance suite à des attaques d'apnée sévère et hypoventilation centrale. Récessive microcéphalie primaire avec une létalité de la petite enfance est rarement rapportée. Les patients décrits ici ne ressemblent pas à tous les autres cas publiés de gravité clinique tels et le foyer de la seule signalé gène microcéphalie début mortelle trouvée dans les familles Amish a été exclu. Par conséquent, cela semble être une cause génétique distincte létale microcéphalie.

Gènes Qui Contrôlent La Taille Du Cortex Cérébral

Étude des mécanismes qui contrôlent la croissance du cortex cérébral a largement suivi par analogie du travail dans les systèmes d'invertébrés comme volée et ver. Cependant, l'identification de plusieurs gènes qui causent une microcéphalie humaine a fourni des nouvelles pistes d'enquête sur les mécanismes qui contrôlent l'identité de la cellule au cours du développement de cortex cérébral. Des études in vivo suggèrent que de nombreuses formes de microcéphalie résultent de défauts dans le contrôle du sort de la cellule : formation précoce des neurones au cours des premiers stades du développement produit des carences dans les cellules progénitrices aux stades ultérieurs de la neurogenèse, résultant dans un petit ensemble le cortex cérébral. En outre, certains des gènes qui sont mutés dans une microcéphalie humaine semblent ont été la cible dans l'évolution de l'homme de primate lointains ancêtres.

Sévère Muscle-œil-cerveau De La Maladie Est Associée à Une Mutation Homozygote Du Gène POMGnT1

Muscle-œil-cerveau (MEB) la maladie est une maladie autosomique récessive caractérisée par un large spectre clinique, y compris la dystrophie musculaire congénitale, des anomalies oculaires, et une malformation du cerveau (type II lissencéphalie). Ici, nous présentons deux frères turcs avec une mutation homozygote du gène POMGnT1. Un frère de 6 ans a une forme sévère de la maladie MEB, qui, dans certains aspects est plus approprié avec le diagnostic de syndrome de Walker-Warburg. Cependant, la même mutation a entraîné une forme moins sévère de MEB dans le grand frère, qui est âgé de 14 ans. Ces deux cas suggèrent que les mutations POMGnT1 peut provoquer une maladie MEB avec des phénotypes différents, même dans la même famille.

CuX-2 Contrôle De La Prolifération Des Neurones Précurseurs Intermédiaires De La Zone Sous-ventriculaire Corticale

Tandis que les neurones des couches inférieures (V-VI) du cortex cérébral sont tout d'abord né de la Division des précurseurs dans la zone ventriculaire, les neurones de la couche supérieure (II-IV) se posent par la suite des divisions des intermédiaires précurseurs neurones à la zone sous-ventriculaire (SVZ). On en sait peu sur les mécanismes qui contrôlent la prolifération des précurseurs neurones de SVZ. Nous rapportons ici que l'expression restreinte du facteur de transcription de l'homéodomaine Cux-2 dans la SVZ régule la prolifération des précurseurs neurones intermédiaires et le nombre de neurones de la couche supérieure. Chez les souris déficientes en Cux-2 (Cux - 2-/-), il y a un nombre excessif de neurones de la couche supérieure et une expansion sélective des précurseurs neurones de SVZ. Expériences de marquage double démontrent que précurseurs couche Cux-2-/-haut entrez à nouveau le cycle cellulaire à une fréquence plus élevée que les précurseurs de type sauvage. Les études de surexpression indiquent cette sortie de cycle cellulaire Cux-2 contrôles de manière autonome-cellule. Analyse de Cux - 1-/-; CuX-2-/-double mutant a révélé que Cux-2 contrôle la prolifération SVZ indépendamment Cux-1, ce qui démontre qu'il s'agit d'une fonction unique de Cux-2, non redondant avec Cux-1 activités. Nos résultats mettent Cux-2 comme un élément clé dans le contrôle des taux de prolifération des précurseurs SVZ et le nombre de neurones du cortex supérieurs, sans modifier le nombre de couches corticales profond.

Association Entre La Microdélétion Et Microduplication à 16p11.2 Et L'autisme

Trouble du spectre de l'autisme est un trouble du développement héréditaire dans laquelle les anomalies chromosomiques sont censés jouer un rôle.

Contrôle Lis1-Nde1-dépendant Neuronal Sort Détermine La Stratification Et Taille De Cortex Cérébral

Neurones dans le cortex cérébral proviennent principalement des divisions asymétriques de polarisé radial glial ou cellules neuroépithéliales. Contrôle sort des progéniteurs neurones par réglementant l'asymétrie de la division cellulaire détermine l'organisation et le nombre final de neurones corticaux. Sim1 de LIS1 humaine entraîne type j'ai lissencéphalie (cerveau lisse) avec surface sévèrement réduite et organisation laminaire du cortex cérébral. Nous démontrons que LIS1 et sa protéine de fixation Nde1 (mNudE) régler le sort des progéniteurs gliales radiales en collaboration. Souris avec une série allélique des mutations doubles Lis1 et Nde1 affichent une réduction de la taille de la dose-dépendante frappante et de-lamination du cortex cérébral. Le néocortex des souris mutantes doubles Lis1-Nde1 a montré plus de 80 % réduction de la surface et les couches neuronales inversés. La différenciation neuronale accrue de façon spectaculaire au début d'exocytosis chez le mutant a conduit à la surproduction et le développement anormal des premiers nés preplate neurones et les cellules de Cajal-Retzius au détriment des progéniteurs. Alors que les Lis1 et Nde1 sont connus pour réguler l'orientation du fuseau mitotique, seulement une altération modérée dans l'orientation mitotique clivage a été détectée dans les progéniteurs déficients doubles Lis1-Nde1. Au lieu de cela, un changement étonnant dans la morphologie des progéniteurs de métaphase avec réduit apicale attachement à la surface ventriculaire et affaiblis les contacts latéraux aux cellules voisines semblent entraver le contrôle précis de l'asymétrie de la division cellulaire et sous-tendent l'augmentation spectaculaire de la différenciation neuronale. Nos résultats suggèrent que le maintien les interactions entre forme et cellules neuroépithéliales glial radiales progéniteurs par le complexe Lis1-Nde1 est essentiel pour le renouvellement de leur libre durant la phase initiale d'exocytosis.

GPR56 Réglemente L'intégrité De La Membrane De Sous-sol Pie-mère Et Lamination Corticale

GPR56 est membre de la famille des récepteurs couplés aux protéines G adhérence de disposant d'une grande région extracellulaire contenant un domaine (site protéolytique de G-protéine) de GPS. Perte de fonction des mutations du gène GPR56 causent une malformation du cerveau humain spécifique appelée polymicrogyria fronto-pariétal bilatéral (BFPP). BFPP est un diagnostic radiologique et l'histopathologie reste incertaine. Cette étude démontre que la perte du gène Gpr56 souris conduit à ectopie neuronale dans le cortex cérébral, une malformation corticale pavées comme. Il y a quatre événements cruciaux dans le développement du cortex pavées, nommément membrane de sous-sol pial défectueux (BM), ancrage anormal d'endfeet glial radial, mislocalized cellules de Cajal-Retzius et overmigration neuronale. Par une analyse détaillée temps cours, nous révèlent que les principaux événements causals sont probablement les manquements dans la pie-mère BM. De plus, nous montrons que GPR56 est présent en abondance dans les endfeet glial radial. En outre, un ligand putatif de GPR56 est localisé dans la zone marginale ou sus-jacente de la matrice extracellulaire. Ces observations fournissent des preuves convaincantes qui fonctionne GPR56 dans la régulation de pial intégrité BM au cours du développement cortical.

Les Anomalies Chromosomiques Cohérente Identifient Locus Roman Polymicrogyria Dans 1p36.3, 2p16.1-p23.1, 4q21.21-Q22, 6q26-q27 Et 21q2

Polymicrogyria est une malformation du développement cortical caractérisé par la perte du motif gyral cérébrale normal, qui est remplacé par plusieurs circonvolutions petites et retournées, séparées par des sillons peu profonds, en partie protégé par fusible, et de couches corticales centrales. La pathogénie est inconnue, encore de nouvelles données soutient l'existence de plusieurs loci dans le génome humain. Nous signaler sur la clinique et du cerveau caractéristiques d'imagerie et résultats des études de génétiques moléculaires et cytogénétiques chez 29 patients avec polymicrogyria associé à des réarrangements chromosomiques. Nos données carte nouveaux loci de polymicrogyria dans les chromosomes 1p36.3, 2p16.1-p23, Q22-4q21.21, 6q26-q27 et 21q21.3-q22 et loci possibles en 1q44 et 18 p aussi bien. La plupart, voire tous ces locus démontrent une pénétrance incomplète et expressivité variable. Nous prévoyons que ces données serviront de base à des efforts en cours identifier les gènes de causalité situées dans ces régions.

Syndrome De Donnai-Barrow (DBS/FOAR) Chez Un Enfant Présentant Une Mutation Homozygote De LRP2 En Raison De L'isodisomy Paternelle Du Chromosome Complet 2

Syndrome de donnai-Barrow [syndrome de Faciooculoacousticorenal (FOAR) ; DBS/FOAR] est une rare maladie autosomique récessive résultant de mutations du gène LRP2 situé sur le chromosome 2q31.1. Nous rapportons un patient unique de DBS/FOAR homozygote pour une suppression de LRP2 4-bp secondaire à isodisomy uniparentale paternelle pour le chromosome 2. Le propositus a hérité la mutation de son père porteur hétérozygote, considérant que la mère effectue des allèles LRP2 seulement sauvage. Il s'agit du premier cas de DBS/FOAR résultant de disomie uniparentale (UPD) et le quatrième cas publié de n'importe quel 2 UPD paternelle établie par le biais de démasquer de transmission autosomique récessive. L'absence de symptômes cliniques au-delà du phénotype classique dans ce domaine et les autres troubles suggère que le chromosome paternel 2 est peu susceptible de contenir des gènes imprimés touchant notamment la croissance ou développement. Ce rapport souligne l'importance du génotype parental afin de donner un conseil génétique précis pour des désordres récessifs autosomes.

Identification De Gènes De L'excroissance Des Neurones à L'aide D'ARNi Genome-wide

Alors que les écrans génétiques ont identifié plusieurs gènes essentiels à la croissance des neurites, ils ont été limités dans leur capacité à identifier des gènes neurones qui ont également plus tôt un rôle crucial dans la gastrula ou gènes neuraux dont RNA maternellement apport compense les mutations génétiques chez le zygote. Pour y remédier, nous avons développé des méthodes à l'écran le génome de la drosophile à l'aide de l'interférence ARN (ARNi) sur les cellules neuronales primaires et de présenter les résultats du premier écran du génome complet Arni dans les neurones. Nous avons utilisé l'imagerie de cellules vivantes et l'analyse quantitative d'image pour caractériser les phénotypes morphologiques des neurones primaires fluorescent étiquetés et cellules gliales en réponse à véhiculée par Arni de gène. Sur l'écran du génome complet, nous avons concentré notre analyse sur 104 gènes évolutivement conservés que quand réprimés par Arni, ont des anomalies morphologiques comme extension réduite axon, ramification excessive, perte de fasciculation et blebbing. Pour aider à l'analyse phénotypique des grands ensembles de données, nous avons généré des algorithmes d'analyse image qui pourraient évaluer la signification statistique des phénotypes mutants. Les algorithmes ont été essentiels pour l'analyse des milliers d'images générées par le processus de présélection et deviendront un outil précieux pour les futurs écrans génome dans des neurones primaires. Notre analyse a révélé des rôles inattendus, essentiels dans la croissance des neurites gènes représentant un large éventail de catégories fonctionnelles, y compris la signalisation des molécules, les enzymes, canaux, récepteurs et les protéines du cytosquelette. Nous avons également constaté que les gènes connus pour être impliqués dans la protéine et le trafic vésiculaire montrent phénotypes semblables de RNAi. Nous avons confirmé les phénotypes de la protéine traite des neurones du cortex cérébral gènes Sec61alpha et GTPase Ran à l'aide d'embryon de drosophile et embryonnaire de souris, respectivement. Collectivement, nos résultats ont montré que l'ARNi phénotypes dans les cultures primaires de neurones peuvent mettre en parallèle les phénotypes in vivo, et la technique de dépistage peut servir à identifier les nombreux nouveaux gènes qui ont des fonctions importantes dans le système nerveux.

Identification Des Loci De L'autisme Et Des Gènes En Traçant Une Ascendance Commune Récente

Pour trouver des causes héréditaires de troubles du spectre autistique, nous avons étudié des familles dans lequel parents part ancêtres, renforcement du rôle des facteurs héréditaires. Nous avons localisé plusieurs loci, certains contenant destructions grandes, héréditaires, homozygotes qui sont susceptible de mutations. Les plus grandes destructions impliqués de gènes, y compris PCDH10 (joint 10) et DIA1 (supprimée en autism1, ou c3orf58), dont le niveau d'expression change en réponse à l'activité neuronale, un marqueur de gènes impliqués dans les changements synaptiques qui sous-tendent l'apprentissage. Un sous-ensemble de gènes, incluant NHE9 (Na + / H + échangeur 9), ont montré des mutations potentielles supplémentaires chez les patients avec des parents non apparentés. Nos résultats soulignent l'utilité de la « cartographie de l'homozygotie » dans les troubles hétérogènes comme l'autisme mais suggèrent également duditrèglement défectueuse de l'expression génique après que l'activité neurale peut constituer un mécanisme commun à des mutations de l'autisme apparemment divers.

Ethniquement Diverses Causes De Syndrome De Walker-Warburg (WWS): Mutations FCMD, Sont Une Cause Commune De La WWS Dehors Du Moyen-Orient

Le syndrome de Walker-Warburg (WWS) est une maladie génétiquement hétérogène autosomique récessive caractérisée par une dystrophie musculaire congénitale, pavée lissencéphalie, et des malformations oculaires. Des mutations dans six gènes impliqués dans la glycosylation de l'A-dystroglycane (POMT1, POMT2, POMGnT1, FCMD, FKRP et LARGE) ont été identifiées chez des patients WWS, mais ne comptent que pour une partie des cas WWS. Afin de mieux comprendre la génétique de la WWS et d'établir la fréquence et la distribution des mutations à travers les gènes WWS, nous avons génotypé tous les loci connus dans une cohorte de patients WWS 43 de différentes origine géographique et ethnique. Étonnamment, nous sommes parvenus à un diagnostic moléculaire pour les 40% de nos patients et des mutations trouvées dans POMT1, POMT2, FCMD et FKRP, dont beaucoup étaient de nouveaux allèles, mais aucune mutation dans POMGnT1 ou LARGE. Notamment, le gène FCMD était une cause plus commune de WWS que prévu dans le sous-ensemble européen / américain de notre cohorte, y compris tous les cas juifs ashkénazes, qui portaient la mutation même fondateur.

Analyse De P21-activated Kinase 3 (PAK3) Dans La Schizophrénie Chronique Avec Des Troubles Cognitifs Des Séquences

La kinase activée par P21 PAK3 est essentielle pour le développement cognitif et la troncature des mutations cause non syndromique mental retardation (MR). Mutations faux-sens sont également associées à des troubles psychotiques, plus souvent atteints de schizophrénie impliquant M. prémorbide, à savoir « pfropfschizophrenie ». Nous avons entrepris de mesurer la fréquence des variantes de la séquence en PAK3 dans la schizophrénie sans prémorbide M. nous avons mené complète du gène reseqeuncing de tous les exons de codage et de limites d'exon-intron chez les patients atteints de schizophrénie, d'un déficit cognitif, mais sans prémorbides MR. Deleterious variantes dans la schizophrénie seule étaient rares (< 1/159 ou 0,6 %). Ainsi, PAK3 reste un excellent candidat biologique dans la psychose, preuve de la génétique humaine offre un soutien plus fort pour un lien vers pfropfschizophrenie et pas à la schizophrénie sans déficience intellectuelle prémorbide.

Développement De L'autisme Et Le Cerveau

Des études génétiques sont affiner notre compréhension des mécanismes du développement neurologique chez les autistes. Certaines mutations liés à l'autisme semblent perturber des gènes régulés par l'activité neuronale, qui sont particulièrement importants dans le développement du système nerveux après la naissance. Des études de remplacement de gène chez les souris indiquent que la fenêtre de développement pour améliorer les symptômes peut-être être plus large que prévu.

Provoquent Des Mutations C2orf37, Codant Une Protéine, Hypogonadisme, Alopécie, Diabète Sucré, Un Retard Mental Et Syndrome Extrapyramidal

Hypogonadisme, alopécie, diabète sucré, un retard mental et syndrome extrapyramidal (aussi appelé syndrome de Woodhouse-Sakati) est une rare affection multisystémique autosomique récessive. Nous avons identifié une mutation fondatrice consistant en une suppression de paires de base unique en C2orf37 en huit familles d'origine saoudienne. Par la suite, trois autres mutations perte de fonction ont été découverts chez des patients de différents groupes ethniques. Le gène code pour une protéine de fonction inconnue, et le phénotype cellulaire observé chez les patients lymphoblastes implique un rôle pour le nucléole dans la pathogenèse de cette maladie. Nos résultats allonger la liste des maladies humaines liées au nucléole et soulignent les fonctions du développement et/ou de l'entretien de cet organite.

Perturbation Des Progéniteurs Neuronaux Le Long Des Zones Ventriculaires Et Sous-ventriculaire Dans Les Hétérotopies Périventriculaires

Hétérotopie périventriculaire (PH) est un trouble caractérisé par des nodules neuronales, ectopique positionnés le long des ventricules latéraux du cortex cérébral. Des mutations dans l&#39;un des deux gènes humains, filamine A (FLNA) ou ADP-ribosylation factor guanine facteur d&#39;échange 2 (ARFGEF2), PH cause (Fox et al. Dans &quot;Les mutations dans filamine 1 empêcher la migration des neurones corticaux cérébraux dans les hétérotopies périventriculaires humain» . Neuron, 21, 1315-1325, 1998;. Sheen et al dans &quot;Les mutations dans le trafic vésiculaire ARFGEF2 impliquer dans la prolifération et la migration progénitrices neurales dans le cortex cérébral humain &#39;Nat Genet, 36, 69-76, 2004).... Des études récentes ont montré que des mutations dans mitogen-activated kinase kinase protéine kinase-4 (Mekk4), un interacteur indirect avec FLNA, également conduire à la formation de nodules périventriculaires chez la souris (Sarkissian et al. Dans «signalisation MEKK4 régule l&#39;expression filamine et la migration neuronale» . Neuron, 52, 789-801, 2006). Ici, nous montrons que les neurones dans le cerveau post-mortem de l&#39;homme PH migré de façon appropriée dans le cortex, que les nodules périventriculaires étaient principalement composé de neurones nés plus tard, et que le neuroependyma a été perturbée dans tous les cas PH. Comme étudiée chez la souris, la perte de FLNA ou Big2 fonction précurseurs neuraux ayant une déficience de la migration neuronale de la zone germinative, perturbé l&#39;adhésion cellulaire et compromis l&#39;intégrité neuro-épithéliale. Enfin, l&#39;hydrocéphalie avec hop marche (hyh) de la souris, qui abrite une mutation dans la Napa [encodage N-éthylmaléimide sensible du facteur alpha de la protéine de fixation (alpha-SNAP)], développe également une dénudation progressive du neuro-épithélium, conduisant à la formation de nodules périventriculaires . Des études antérieures ont montré que le trafic Arfgef2 et Napa vésicule directe et de la fusion, tandis que les associés FLNA dynamiquement avec les membranes de Golgi au cours bourgeonnement et le trafic des vésicules de transport. Nos résultats actuels suggèrent que la formation PH découle d&#39;une voie finale commune qui provoque une perturbation du trafic vésiculaire, conduisant à l&#39;adhésion cellulaire et perte de l&#39;intégrité neuroependymal.

Fronto-pariétal Bilatéral Polymicrogyria, Syndrome De Lennox-Gastaut Et Mutations Du Gène GPR56

Polymicrogyria fronto-pariétal bilatéral (BFPP) a été signalé chez les patients sporadiques et dans les pedigrees récessifs. Onze GPR56, un gène codant un récepteur couplé aux protéines G dynamique évolutives, des mutations ont été identifiées chez 29 patients de 18 familles. Les caractéristiques cliniques de BFPP incluent un retard mental sévère, moteur et trouble du langage et l'épilepsie. Aucune description détaillée de l'épilepsie n'est disponible pour les patients rapportés à ce jour. Nous rapportons trois familles consanguines, dans lequel quatre personnes touchées avec des mutations BFPP et GPR56 avaient le syndrome de Lennox-Gastaut.

Facteur De Transcription Lmo4 Définit La Forme Des Espaces Fonctionnels Dans Le Développement De Cortex Et Réglemente Le Contrôle Sensorimoteur

Formation appropriée de la forme et de la taille des domaines fonctionnels corticales sont essentiels pour le fonctionnement du cerveau complexe, y compris la perception sensorielle et motrice. Nos travaux antérieurs identifiés transcription factor Lim domaine seulement 4 (Lmo4), un régulateur de la transcription du gène de calcium-dépendante, qui a expression unique, propres à la région dans le cortex de souris postnatal avec forte expression antérieurement et postérieurement mais une expression très faible entre les deux. Nous rapportons ici que Lmo4 expression coïncide avec le moment de l'élaboration du champ somatosensoriel baril. Lmo4 corticale suppression provoque des changements dans les profils d'expression de marqueurs régionales corticaux et conduit à rostro-medial rétrécissement mais pas rostrale ou caudale Maj du sous-champ somatosensoriel baril. Réglage fin de forme précise du sous-champ de baril de Lmo4, comme bien comme Lmo4 induite par l'expression des gènes dépendant du calcium, est essentiel pour les fonctions normales du cerveau, que les souris déficientes en Lmo4 affichent performance sensorimotrice avec facultés affaiblies. En outre, même si Lmo4 a large expression dans le système nerveux central, elle joue un rôle subtil dans le développement des régions non-corticales. Nos résultats révèlent un nouveau mécanisme de formation de la zone corticale et contrôle sensorimoteur normal qui est réglementée par les gènes à expression spécifiques à une région du cortex en développement.

Détection De La Sélection Naturelle Par Comparaison Empirique Aléatoire Régions Du Génome

Des épisodes historiques de la sélection naturelle peuvent fausser les fréquences des variants génétiques, laissant une signature qui peut persister pendant des dizaines ou même des centaines de milliers d'années. Toutefois, des tests formels de sélection basée sur la fréquence des allèles inclinaison nécessitent des hypothèses sur l'histoire démographique et mutation, qui sont rarement bien comprises. Ici, nous développons une approche empirique pour tester les signaux de sélection qui compare les patrons de variation génétique à un locus du candidat avec les régions aléatoires correspondantes du génome recueillies de la même manière. Nous appliquons cette méthode à quatre gènes qui ont été impliqués dans les syndromes d'une altération du développement neurologique, comparant le patron de variation dans nos données re-sequencing avec un ensemble de données génomique à grande échelle qui fournit une distribution empirique nulle. Nous confirmons un signal déjà rapporté à FOXP2 et trouver un nouveau signal de sélection centrée à AHI1, un gène impliqué dans le moteur et le comportement des anomalies. Le locus est marqué par nombreux allèles haute fréquence dérivé dans les non-africains qui sont de faible fréquence chez les africains, ce qui suggère que la sélection à cela ou un gène étroitement voisin se dans la population ancestrale des non-africains. Notre étude fournit également qu'un prototype pour les scans comment empiriques pour la sélection des ancienne peut être effectué une fois que plusieurs génomes sont séquencés.

Mutations Tronquantes De TRAPPC9 Sont Associée à La Déficience Intellectuelle Autosomique Récessive Et Postnatale Microcéphalie

Bien que les gènes autosomiques sont plus en plus reconnus comme des causes importantes de la déficience intellectuelle, très peu d'entre eux sont connus. Nous avons identifié un locus génétique pour la déficience intellectuelle non syndromique autosomique récessive associée à une microcéphalie postnatale variable grâce à la cartographie d'homozygotie d'une famille d'Arabes israéliens consanguine. Analyse de la séquence des gènes dans l'intervalle de candidat identifié un changement non-sens de nucléotide dans le gène codant pour la TRAPPC9 (particule protéique complexe 9, également connu sous le nom de NIBP de trafic), qui a été impliqué dans l'activation de NF-kappaB et éventuellement dans le trafic intracellulaire des protéines. TRAPPC9 est fortement exprimé dans postmitotiques neurones du cortex cérébral et l'analyse de MRI des défauts de spectacles de patients affectés dans connectivité axonale. Ces résultats suggèrent un rôle essentiel dans le développement du cerveau humain, éventuellement par le biais de son effet sur l'activation de NF-kappaB et protéine traite des neurones du cortex cérébral mitotiques de TRAPPC9.

Le Syndrome De Polymicrogyria Périsylviennes Avec Arthrogrypose Multiple Congénitale

Polymicrogyria périsylviennes bilatéraux (BPP) est une malformation reconnue du développement cortical couramment associée à l'épilepsie, troubles cognitifs et apraxie oromotor. Les rapports ont suggéré l'association de BPP avec arthrogrypose multiple congénitale. Nous avons cherché à étudier les caractéristiques cliniques, électrophysiologiques et neuroradiologiques de ce syndrome combiné pour déterminer s'il y a des caractéristiques uniques qui distinguent BPP avec arthrogrypose BPP seul.

Tgif1 Et Tgif2 Réglementent Signalisation Nodal Et Sont Nécessaires Pour La Gastrulation

Tgif1 et Tgif2 sont co-repressors transcriptionnels qui limitent la réponse à la signalisation TGF et de jouent un rôle dans la régulation de l'expression des gènes de l'acide rétinoïque-médiation. Mutations dans les TGIF1 humaines sont associées à holoprosencéphalie, mais il ne sait pas s'il s'agit d'un résultat de la déréglementation des TGF/Nodal de signalisation, ou des effets sur d'autres voies. Étonnamment, mutation de Tgif1 chez la souris entraîne seuls phénotypes développement relativement bénignes dans la plupart des milieux souche. Ici, nous montrons que mutations perte de fonction à la fois Tgif1 et Tgif2 entraînent une défaillance de la gastrulation. En supprimant conditionnellement Tgif1 dans l'épiblaste, nous démontrons qu'un seul allèle sauvage de Tgif1 dans les tissus extraembryonnaires permet les embryons null doubles de réusvsie et de commencer l'organogenèse, suggérant qu'extraembryonnaires Tgif fonction est requise pour la structuration de l'épiblaste. Génétiquement, réduire la dose de Nodal dans les embryons dépourvus de tous les résultats de la fonction Tgif sauvetage partiel de défauts des gastrulation. Conditionnels embryons null doubles ont un vice de l'asymétrie gauche-droite, qui est aussi atténué en réduisant la dose de Nodal. Ensemble, ces données montrent que Tgif fonction est requise pour la gastrulation et fournissent la première preuve claire que les fêtards limitent la réponse transcriptionnelle nodal de signalisation au cours de l'embryogenèse précoce.

Mutations PNKP Entraîner Une Microcéphalie, Des Saisies Et Des Défauts Dans La Réparation De L'ADN

Préservation de l'intégrité de l'ADN est cruciale pour tous les types de cellules, mais les neurones sont particulièrement sensibles aux mutations dans les gènes de réparation de l'ADN, qui conduisent à la fois un développement anormal et la neurodégénérescence. Nous décrivons une inconnu maladie autosomique récessive caractérisée par des saisies précoce, intraitables, une microcéphalie et un retard de développement (notée MCSZ). En utilisant genome-wide linkage analysis dans familles consanguines, on mappé le locus de la maladie au chromosome 19q13.33 et identifié plusieurs mutations PNKP (polynucléotide kinase 3'-phosphatase) qui donnent lieu à une maladie neurologique grave ; en revanche, une mutation d'épissage est associée à des symptômes plus modérées. Inopinément, bien que les cellules des individus porteurs de cette mutation sont sensibles aux rayonnements et d'autres agents endommageant l'ADN, aucune telle personne n'a encore développé le cancer ou immunodéficience. Contrairement à d'autres défauts de réparation de l'ADN qui affectent les humains, PNKP mutations a universellement causent des crises graves. Les anomalies neurologiques chez les personnes MCSZ peuvent refléter un rôle pour PNKP de plusieurs voies de réparation de l'ADN.

Clinique De Tests Génétique Pour Les Patients Atteints De Troubles Du Spectre Autistique

Plusieurs sources de données indiquent une forte contribution génétique aux troubles du spectre autistique (TSA). Les lignes directrices actuelles pour les tests génétiques cliniques recommandent un caryotype G pour détecter des anomalies chromosomiques et les tests d'ADN de le X fragile, mais les directives d'analyse microarray chromosomiques n'ont pas été établies.

Malformations Génétiques Du Lobe Frontal Humain

La Jonction Exon Composant Magoh Complexe Contrôles Taille Du Cerveau Par La Réglementation Neural Division Des Cellules Souches

La structure du cerveau et de taille nécessitent une répartition précise des cellules souches neurales (CSN), qui s&#39;auto-renouveler et de générer des intermédiaires progéniteurs neuronaux (INPS) et de neurones. Les facteurs qui régulent NSCs demeurent mal comprises, et des explications mécanistes de la façon dont la division aberrante NSC provoque la taille réduite du cerveau vu dans une microcéphalie font défaut. Ici, nous montrons que Magoh, un composant du complexe de jonction exon (EJC), qui lie l&#39;ARN, contrôle de la souris la taille du cortex cérébral en régulant la division NSC. Magoh haplo-insuffisance provoque une microcéphalie raison de l&#39;épuisement INP et l&#39;apoptose neuronale. Défectueux sous-tend la mitose ces phénotypes, que l&#39;épuisement des composants EJC perturbe l&#39;orientation du fuseau mitotique et l&#39;intégrité, le nombre de chromosomes et de la stabilité génomique. In utero expériences de sauvetage a montré que d&#39;une fonction clé de Magoh est de contrôler les niveaux de la protéine LIS1 microcéphalie associée au cours de la neurogenèse. Nos résultats de découvrir les exigences pour l&#39;EJC dans le développement du cerveau, de l&#39;entretien CSN et de la mitose, ce qui ce complexe impliquant dans la pathogenèse de microcéphalie.

Le Destin Complexe Cellulaire Apicale Couple Et La Survie Cellulaire Au Développement Cortical Cérébral

Développement cortical dépend le destin des cellules étroitement contrôlé et les décisions de survie des cellules qui produisent une population neuronale fonctionnelle, mais la coordination de ces deux processus est mal compris. Ici, nous montrons que la suppression conditionnelle d&#39;une protéine complexe apical clé, Pals1, provoque le retrait prématuré du cycle cellulaire, induisant la production excessive des neurones post-mitotiques début nés suivis par la mort cellulaire étonnamment massive et rapide, conduit à l&#39;abrogation de la quasi-totalité de la corticale Structure. Pals1 perte de sensibilité montre dosage exquis, de sorte que les mutants hétérozygotes montrent un phénotype intermédiaire sur le sort et la mort cellulaire. Perte de Pals1 blocs essentiels signaux de survie cellulaire, y compris la cible mammalienne de la rapamycine (mTOR), tandis que la voie d&#39;activation mTORC1 sauvetages partiellement Pals1 déficit. Ces données mettent en évidence les rôles inattendus de la Pals1 protéines complexe apical dans la survie cellulaire par des interactions avec la signalisation de mTOR.

Caractéristiques Du Développement Et Dégénératives Dans Une Paraplégie Spastique Compliquée

Nous avons cherché à explorer les causes génétiques et moléculaires du syndrome de Troyer, l&#39;un des nombreux complexes héréditaires paraplégie spastique). Syndrome de Troyer avait été pensé pour être limitée à la Amish, mais nous avons identifié 2 familles omanaises avec HSP, une petite taille, une dysarthrie et retard de développement de base-caractéristiques de Troyer syndrome et une nouvelle mutation dans le gène SPG20, qui est également muté dans les Amish. En outre, nous avons analysé l&#39;expression SPG20 au long du développement de déduire comment la perturbation de ce gène pourrait générer de la constellation du développement et dégénératives phénotypes du syndrome de Troyer.

Cdk5rap2 Régule Le Centrosome Fonction Chromosome Ségrégation Et Dans Les Cellules Souches Neuronales

Microcéphalie affecte environ 1 % de la population et est associée liée un retard mental, anomalies moteurs et, dans certains cas, des convulsions. Nous avons analysé les mécanismes qui sous-tendent la détermination de taille du cerveau dans un modèle murin de microcéphalie humaine. Anémie de la Hertwig (un) mutant montre du sang périphérique cytopénies, aneuploïdie spontanée et une prédisposition aux tumeurs hématopoïétiques. Nous avons constaté que l'une mutation est une inversion de génomique de l'exon 4 du Cdk5rap2, ce qui entraîne une suppression dans le cadre de l'exon 4 de l'ARNm. La conclusion que CDK5RAP2 des mutations humaine cause une microcéphalie a incité davantage analyse des souris Cdk5rap2(an/an) et nous avons démontré que ces souris présentent une microcéphalie comparable à ce que de la maladie humaine, résultant de la suppression des défauts neurogènes qui incluent proliférative et survie défauts dans les cellules souches neuronales. Précurseurs neurones Cdk5rap2(an/an) quitter le cycle cellulaire prématurément et beaucoup subissent l'apoptosis. Ces défauts sont associés à la progression mitotique avec facultés affaiblies, couplée avec le nombre de pôles anormale de fuseau mitotique et orientation mitotique. Nos résultats suggèrent que la réduction de la taille du cerveau observée chez les humains avec des mutations dans CDK5RAP2 est associée avec altération de la fonction centrosomes et aux changements dans l'orientation du fuseau mitotique au cours de la prolifération des progéniteurs.

Suppressions De NRXN1 (neurexine-1) Prédisposent à Un Large éventail De Troubles Du Développement

Recherche a impliqué des mutations dans le gène pour la neurexine-1 (NRXN1) dans une variété de conditions, y compris l'autisme, la schizophrénie et la dépendance à la nicotine. À notre connaissance, on n'a aucun rapports publiés décrivant l'ampleur du phénotype associé aux mutations dans NRXN1. Nous présentons un examen des dossiers médicaux des sujets avec des délétions impliquant des séquences silenceur de NRXN1. Nous avons constaté des cas de 3 540 individus visés sur le plan clinique pour l'hybridation génomique comparative testing de mars 2007 à janvier 2009. Douze sujets ont été identifiés avec des délétions silenceur. Le phénotype des individus avec la suppression de NRXN1 est variable et comprend des troubles du spectre autistique, retard mental, retards de langage et une hypotonie. Il y avait une augmentation statistiquement significative de la suppression de NRXN1 dans notre échantillon clinique par rapport aux populations de contrôle décrites dans la littérature (P = 8,9 x 10(-7)). Trois sujets supplémentaires avec les destructions de la NRXN1 et l'autisme ont été identifiées par l'homozygotie cartographie Collaborative pour l'autisme, et cette suppression séparés avec le phénotype. Notre étude indique que les suppressions de NRXN1 prédisposent à un large éventail de troubles du développement.

Cux1 Et Cux2 Réglementent Les Ramifications Dendritiques, La Morphologie De La Colonne Vertébrale Et Les Synapses Des Neurones Du Cortex Couche Supérieure

Formation de dendrite ramification et la colonne vertébrale détermine la fonction des sous-classes neuronales morphologiquement distinctes et spécialisées. Cependant, on connaît les programmes demandant des patrons de ramification spécifiques dans les neurones vertébrés et si ces programmes influencent les synapses et les épines dendritiques. À l'aide d'études de knock-out et coup de masse combinées à une analyse morphologique, moléculaire et électrophysiologique, nous montrons que la boîte homéotique Cux1 et Cux2 sont des régulateurs intrinsèques et complémentaires de dendrite ramification, développement de la colonne vertébrale et la formation des synapses dans les neurones de II et III de couche du cortex cérébral. CuX gènes contrôlent le nombre et la maturation des épines dendritiques en partie par le biais de la réglementation directe de l'expression des Xlr3b et Xlr4b, gènes impliqués auparavant dans les anomalies cognitives de remodelage de la chromatine. Par conséquent, anormales dendrites et synapses Cux2(-/-) souris corrèlent avec réduit la fonction synaptique et des défauts dans la mémoire de travail. Ceux-ci démontrent un rôle crucial de Cux dans dendritogenesis et mettre en évidence les mécanismes de la sous-classe spécifique de régulation synapse qui contribuent à la mise en place de circuits cognitives.

Mutation Dans PQBP1 Est Associée à Hétérotopies Périventriculaires

Mutations WDR62, Codant Une Protéine Associée Aux Centrosomes, Entraîner Une Microcéphalie Avec Circonvolutions Simplifiées Et De L'architecture Corticale Anormale

Gènes associé à une microcéphalie humaine, un état caractérisé par un petit cerveau, notamment les régulateurs critiques de prolifération, sort de la cellule et ADN réparation. Les auteurs décrivent un syndrome de microcéphalie congénitale et divers défauts dans l'architecture corticale cérébrale. Genome-wide linkage analysis dans deux familles identifié un locus 7,5-Mb sur le chromosome 19q13.12 contenant des 148 gènes. Ciblées à haut débit le séquençage des gènes liés à chaque famille ont donné 4 000 > variantes de l'ADN et rôle d'un seul gène, WDR62, hébergeant des changements potentiellement délétères. Par la suite, nous avons identifié des mutations WDR62 supplémentaires dans les quatre autres familles. Imagerie par résonance magnétique et post-mortem analyse de cerveau prend en charge un rôle important pour WDR62 dans la prolifération et la migration des précurseurs neurones. WDR62 est une protéine de WD40 répétition contenant des précurseurs neuronaux ainsi que dans les neurones dans le cerveau en développement mitotiques et se localise aux pôles du fuseau de Division des cellules. Les phénotypes divers WDR62 suggèrent qu'il a le rôle central dans de nombreux aspects du développement cortical cérébral.

Séquençage Du Gène Candidat De LHX2, HESX1 Et SOX2 Dans Une Cohorte De Grands Schizencéphalie

Schizencéphalie est une malformation du développement cortical caractérisé par des fentes doublé de matière grise dans le cortex cérébral et une gamme de présentations neurologiques. Dans certains cas, il y a des fonctionnalités de Dysplasie septo-optique en même temps que la schizencéphalie. Les étiologies de dysplasie schizencéphalie tant septo-optique sont censés être hétérogène, mais il y a preuve qu'au moins certains cas ont une origine génétique. Nous avons supposé que ces troubles peuvent être dus à des mutations dans trois gènes candidats : LHX2, un gène ayant un rôle important de structuration corticale et HESX1 et SOX2, gènes qui ont été associées à une Dysplasie septo-optique. Ils ont séquencé une grande cohorte de patients atteints de schizencéphalie, certains avec des fonctionnalités de Dysplasie septo-optique, pour les mutations de ces gènes. Aucune mutation pathogène ont été observées, ce qui suggère que les autres gènes ou facteurs non génétiques gènes essentiels au développement du cerveau doivent être responsables de la schizencéphalie.

La Diversité Allélique En Neurogénétique Du Développement Humain : Aperçu De La Biologie Et De La Maladie

Un des plus grands défis en neurosciences est éclairante de l'architecture de développement troubles du cerveau, qui comprennent des malformations structurales du cerveau et des nerfs, déficience intellectuelle, épilepsie et certains troubles psychiatriques comme l'autisme et la schizophrénie potentiellement. Identification des gènes en cours révèle une grande diversité de causes génétiques qui sous-tendent le développement anormal du cerveau, éclairantes de nouvelles voies biochimiques souvent ne pas soupçonnés basé sur des études génétiques chez d'autres organismes. Notre compréhension des maladies génétiques montre également la complexité de la diversité allélique, dans lequel différentes mutations dans un gène donné peuvent provoquer un large éventail de maladies distinctes ou autres phénotypes. Ces divers allèles non seulement fournissent une plate-forme pour la découverte des interactions protéine-protéine critique de façon génétique, mais aussi éclairer l'architecture génétique susceptible d'encore mal caractérisé troubles neurologiques.

SOBP Est Muté En Déficience Intellectuelle Syndromique Et Non-syndromiques Et Est Fortement Exprimée Dans Le Système De Cerveau Limbique

La déficience intellectuelle (ID) affecte 1 à 3 % de la population générale. Nous avons récemment rapporté sur une famille avec retard mental autosomique récessive avec protrusion maxillaire antérieure et le syndrome de strabisme (MRAM). Un des patients rapportés avec ID n'avaient pas de dysmorphie mais avait-il la psychose et l'épilepsie du lobe temporal. Nous rapportons l'identification d'une mutation tronquantes dans le SOBP qui est à l'origine les syndromique et non-syndromiques ID dans la même famille. La protéine codée par le SOBP, sinus oculis liaison protéine orthologue, est une protéine de doigt de zinc nucléaire. Chez les souris, Sobp (également connu sous le nom de Jxc1) est essentiel pour la structuration de l'organe de Corti ; un de nos patients a une surdité cochléaire infraclinique mais aucune anomalie cochléaire brut. Des études d'expression RNA in situs dans le cerveau de souris postnatale ont montré une expression forte dans le système limbique à l'intervalle de temps de synaptogénèse active. Le système limbique régule l'apprentissage, mémoire et le comportement affectif, mais un circuit limbique expression d'autres gènes mutés dans ID est inhabituelle. En comparant la protéine contenue de la + / jc de cerveaux de souris jc/jc avec l'utilisation de la protéomique, nous avons détecté 24 protéines contenant plus de 1,5 fois différences dans l'expression, y compris deux protéines qui interagissent, dynamine et pacsin1. Cette étude montre mutante SOBP implication syndromique et non-syndromiques ID présentant une psychose chez les humains.

Une Mutation Homozygote De La Protéine De Jonction Serrée JAM3 Cause Une Destruction Hémorragique Du Cerveau, La Calcification Subépendymaire Et Une Cataracte Congénitale

La jonction serrée ou zonula occludens, est un carrefour de cellules spécialisées qui régule la perméabilité épithéliale et endothéliale, et c'est une composante essentielle de la barrière hémato - encéphalique dans l'endothélium vasculaire. En plus de fonctionner comme une barrière de diffusion, les jonctions serrées sont également impliquées dans la transduction du signal. Dans cette étude, nous avons identifié une mutation homozygote du gène de la protéine de la jonction serrée JAM3 dans une grande famille consanguine d'Émirats Arabes Unis. Certains membres de cette famille avaient un syndrome autosomique récessive rare caractérisé par une destruction hémorragique sévère du cerveau, la calcification subépendymaire et une cataracte congénitale. Leur présentation clinique chevauche avec quelques cas de syndrome de pseudo-TORCH, ainsi qu'avec des cas impliquant des mutations dans occludin, une autre composante du complexe jonction serrée. Toutefois, une hémorragie intracrânienne massive distingue ces patients des autres. Cartographie de l'homozygotie identifié le locus de la maladie dans cette famille sur le chromosome 11q25 avec un score maximal de multipoint LOD de 6.15. Analyse de la séquence des gènes dans l'intervalle de candidat a découvert une mutation dans le site donneur d'épissage canonique de l'intron 5 de JAM3. Analyse de RT-PCR d'une lignée de cellules humaines patient confirmé épissage anormal, conduisant à une mutation de déphasage avec la résiliation anticipée. JAM3 est connu pour être présent dans l'endothélium vasculaire, bien que son rôle dans le système vasculaire cérébral n'ont pas été impliqués. Nos résultats suggèrent que les JAM3 est essentielle au maintien de l'intégrité de l'endothélium vasculaire cérébrale ainsi que pour le développement de la lentille normale chez l'homme.

Un Dépistage Génétique Vers L'avant Avec Une Souris De Journaliste Thalamocortical Axone Donne Des Mutants De Nouveaux Troubles Du Développement Neurologique Et Un Phénotype Mutant Emx2 Distinctes

Le thalamus dorsal agit comme une passerelle et un modulateur pour plus d'informations et du cortex cérébral. Cette activité nécessite la formation de connexions réciproques axon topographique entre le thalamus et le cortex. Les axones se développent le long d'un parcours multi-étapes complex, faire des virages serrés, franchissant les frontières de l'expression et de rencontrer les objectifs intermédiaires. Toutefois, les composants cellulaires et moléculaires médiation ces étapes restent mal compris.

Qu&#39;est-ce Troubles Du Développement Cortical Parlez-nous De L&#39;Cortex: One Plus One Ne Fait Pas Toujours Deux

La taille unique et la complexité du cortex cérébral humain sont atteints par l&#39;intermédiaire d&#39;un processus long et régulée avec précision le développement contrôlant la neurogenèse, la migration neuronale et de la différenciation. Traditionnellement, les troubles du développement cortical ont été classés sur la base des défauts les plus évidents dans l&#39;une de ces étapes de développement. Cependant, plus nous en apprenons sur les rôles biologiques des gènes cellulaires qui sont essentiels pour le développement cortical, plus nous nous rendons compte que ces fonctions cartographiques sur les processus moléculaires, mais pas si proprement sur les processus anatomiques. Gènes essentiels pourraient être impliqués dans les deux prolifération et la migration ainsi que la différenciation, ce qui reflète les rôles de sous-tend les mécanismes moléculaires dans les différentes phases de développement et de causer une variété étonnante de défauts corticales.

Le Liquide Céphalo-rachidien Prévoit Une Niche Proliférative Des Cellules Progénitrices Neurales

Le développement cortical repose sur l'intégration active des cellules autonomes and extrinsic cues, mais la coordination de ces processus est mal comprise. Ici, nous montrons que la protéine complexe apical Pals1 et Pten ont opposés des rôles dans la localisation de l'Igf1R vers le domaine apical, ventriculaire de cellules progénitrices de cortex cérébral. Nous avons constaté que le liquide céphalo-rachidien (LCR), quels contacts ce domaine apical, a un effet en fonction de l'âge sur la prolifération, dont une grande partie est attribuable à Igf2, mais que la CSF contient aussi bien d'autres activités de signalisation. Des échantillons de LCR de patients atteints de glioblastome multiforme montrent Igf2 élevées et stimulent la prolifération des cellules souches de manière dépendante Igf2. Ensemble, nos résultats démontrent que le complexe apical couples intrinsèques et extrinsèques de signalisation, permettant aux cellules souches détecter et réagir de façon appropriée aux signaux de CSF-borne diffusibles largement distribués dans tout le cerveau. Le contrôle temporel de la composition de la CSF peut avoir une pertinence critique au développement normal et conditions neuropathologiques.

Mutations Humaines NDE1 Provoquent Une Microcéphalie Extrême Avec Lissencéphalie [corrigé]

Gènes perturbé chez l'homme une microcéphalie (ce qui signifie "petit cerveau") définit des régulateurs clés de spécification de prolifération et de la cellule-destin progénitrices neurales. À titre de comparaison, les gènes mutés dans humain lissencéphalie (lissos signifie lisse et cephalos signifie cerveau) mettent en évidence des régulateurs critiques de la migration neuronale. Nous rapportons ici, deux familles avec microcéphalie extrême et grossièrement simplifiée structure gyral cérébrale corticale, une condition appelée microlissencephaly et montrent qu'ils portent des mutations homozygotes de déphasage dans NDE1, qui code une protéine multidomaine qui se localise le centrosome et les pôles du fuseau mitotique. Les deux mutations humaines NDE1 tronquent la NDE1domains C-terminal, qui sont indispensables pour les interactions avec la dynéine cytoplasmique et ainsi pour la régulation de la dynamique du cytosquelette lors de la mitose et de phosphorylation dépendant des lymphocytes-cycle de NDE1 de Cdk1. Nous montrons que les protéines de NDE1 patients sont instables, ne saurait lier la dynéine cytoplasmique et ne pas localiser correctement pour le centrosome. En outre, nous montrons que la phosphorylation de CDK1 à T246, qui se trouve dans la région C-terminale perturbée par les mutations, est nécessaire pour la progression du cycle cellulaire de la G2 à la phase M. Le rôle de NDE1 dans la progression du cycle cellulaire contribue probablement aux défauts profonds prolifération neuronale évidentes dans la souris Nde1-nulles et les patients présentant des mutations de NDE1, ce qui démontre le rôle essentiel de NDE1 dans la neurogenèse de cortex cérébral humain.

COL4A1 Mutations Causent Dysgénésie Oculaire, Des Défauts Localisation Neuronale, Et La Myopathie Chez La Souris Et Le Syndrome De Walker-Warburg Chez Les Humains

Muscle-œil-cerveau maladie (MEB) et Walker Warburg syndrome (WWS) appartiennent à un spectre de maladies autosomiques récessives caractérisées par une dysgénésie oculaire, des défauts de migration neuronale, et la dystrophie musculaire congénitale. Jusqu&#39;à présent, la physiopathologie de la MEB / WWS a été attribué à l&#39;altération dans le dystroglycane modification post-traductionnelle. Ici, nous apportons la preuve que des mutations dans un gène codant pour une protéine membranaire majeure du socle, le collagène IV alpha 1 (COL4A1), sont une nouvelle cause de MEB / WWS. En utilisant une combinaison d&#39;approches histologiques, moléculaires et biochimiques, nous montrons que les hétérozygotes Col4a1 souris mutantes ont dysgénésie oculaire, des défauts de localisation neuronales, et caractéristique de la myopathie MEB / WWS. Surtout, nous avons identifié des mutations hétérozygotes putatifs dans COL4A1 dans deux MEB / WWS patients. Les deux mutations se produisent dans conservées acides aminés du domaine triple-hélice-formage de la protéine, et au moins une mutation perturbe la sécrétion des protéines mutantes, résultant à la place de l&#39;accumulation intracellulaire. Modification post-traductionnelle de l&#39;expression et dystroglycane est inchangée dans Col4a1 souris mutantes indiquant que COL4A1 mutations représentent un mécanisme pathogène distincts sous-jacents MEB / WWS. Ces résultats impliquent un nouveau gène et d&#39;un nouveau mécanisme dans l&#39;étiologie de MEB / WWS et d&#39;élargir le spectre clinique de COL4A1 troubles associés.

Multiple Récurrent De Novo CNV, Y Compris Les Duplications De La 7q11.23 Région De Syndrome De Williams, Sont Fortement Associés à L'autisme

Nous avons entrepris une analyse du génome de variante rare de copies (CNV) en 1124 familles de Microsoft autism spectrum disorder (ASD), chacune composée d'une monoparentale proband, affectée et, dans la plupart de tribus, un frère pas affecté. Nous trouvons une association significative des TSA avec de duplications de novo de 7q11.23, où la suppression réciproque provoque le syndrome de Williams-Beuren, caractérisé par une personnalité très sociale. Nous identifier rare de récurrentes novo CNV à cinq régions supplémentaires, y compris 16p13.2 (englobants les gènes USP7 et C16orf72) et 13 cadhérine et mettre en œuvre une approche rigoureuse pour évaluer la signification statistique de ces observations. Dans l'ensemble, grande de novo CNV, particulièrement ceux qui englobe de multiples gènes, conférer des risques importants (RC = 5,6 ; CI = 2,6-12,0, p = 2,4 × 10(-7)). Nous estimons on compte 130-234 liées aux TSA CNV régions dans le génome humain et présenter une preuve convaincante, fondée sur des données cumulées, Association des événements rares de novo 7q11.23, 15-13. 1, 16p11.2 et neurexine 1.

Neurogenèse à L'interface Fluide Céphalo-rachidien-cerveau

Cellules progénitrices corticales cérébrales peuvent être classées en plusieurs types différents, et chaque type d'ancêtre intègre cues intrinsèques-cellules et cellules-extrinsèques pour réglementer la neurogenèse. D'une part, des mécanismes intrinsèques cellules qui dépendent de la polarité apicale-basale appropriée sont établis par jonctions adherens et apicales protéines complexes et sont particulièrement importantes en cellules souches avec des processus apicales, communiquant avec le ventricule latéral. Les complexes de protéine apicale se sont concentrés à la surface ventriculaire et protéines complexes apicales réglementent l'orientation du fuseau mitotique et le sort de la cellule. En revanche, remarquablement on connaît Comment cellule extrinsèques cues signal progéniteurs et couple avec mécanismes cellulaires intrinsèques d'instruire la neurogenèse. Une recherche récente montre que le liquide céphalo-rachidien, qui entre en contact avec des progéniteurs apicales à la surface ventriculaire et baigne le complexe apical de ces cellules, fournit la survie-favorisant la croissance et indices pour des cellules progénitrices neurales en développant et le cerveau adulte. Cet examen aborde comment la polarité apicale-basale des cellules progénitrices réglemente sort de la cellule et permet les progéniteurs de goûter diffusibles signaux distribués par le liquide céphalo-rachidien. Nous examinons également plusieurs classes de signalisation des facteurs que le liquide céphalo-rachidien distribue pour le développement du cerveau d'instruire la neurogenèse.

Hétérogénéité Phénotypique Woodhouse-Sakati Syndrome : Deux Nouvelles Familles Présentant Une Mutation Dans Le Gène C2orf37

Hypogonadisme, alopécie, diabète sucré, un retard mental et syndrome extrapyramidal [aussi connu sous le nom Woodhouse-Sakati syndrome (WSS)] est un rare autosomal neuroendocrine et ectodermique récessive. Le syndrome a été décrit par Woodhouse et Sakati en 1983, et 47 patients de 23 familles ont été signalés jusqu'à présent. Nous rapportons un sept patients supplémentaires (quatre mâles et trois femelles) issus de deux familles d'arabe fortement consanguins de Qatar, présentant un phénotype plus doux de WSS. Ces patients montrent l'éventail des caractéristiques cliniques précédemment trouvé dans WSS, mais manque de preuves du diabète sucré et symptômes extrapyramidaux. Ces deux nouvelles familles supplémentaires illustrent l'évolution naturelle et la variabilité phénotypique interfamiliale de WSS pouvant conduire à des difficultés à faire le diagnostic. De plus, notre étude suggère que WSS est peut-être pas aussi rare dans le monde arabe comme on ne le pensait.

Gravité De La Maladie Variable En Arabie Saoudite Et Les Familles Soudanaises Avec C.3924 + 2 T&gt; Mutation C De LAMA2

RÉSUMÉ:

Élargir Le Spectre Des Réarrangements Impliquant Le Chromosome 19 : Un Phénotype Légère Associé à Une Suppression De La 19p13.12-p13.13

Nous rapportons sur un patient présentant une délétion de 19p13.12-p13.13 de 1,2 Mo. Comparativement aux personnes déjà déclarés ayant partiellement des destructions, le propositus présentent un phénotype moins sévère, consistant en douces anomalies intellectuelle, handicap et comportement, avec des épisodes de convulsions fébriles simples et sans anomalies physiques importants ou des malformations importantes. La région comprend 29 gènes de codage, dont certains ont déjà été démontrés d'être impliqués dans les processus cognitifs. Deux d'entre eux, CC2D1A et TECR, des mutations ont été signalées récemment d'être responsable de la déficience intellectuelle non syndromique, autosomique récessive. Les allèles résiduelles de l'ensemble de ces gènes ont été soumises à l'analyse de séquence. Aucune variantes de séquence ont été trouvés qui pourrait être considéré comme pathogène. Ce patient constitue un autre exemple de la variabilité phénotypique large associé à des réarrangements chromosomiques, probables en raison de la taille différente des segments supprimés/dupliqué.

Activation Somatique D'AKT3 Provoque Des Malformations Du Cerveau Du Développement Hémisphérique

Hémimégalencéphalie (HMG) est un trouble du cerveau du développement caractérisé par un hémisphère cérébral élargie, malformé, généralement causant l'épilepsie qui nécessite une résection chirurgicale. Nous avons étudié des tissus réséqués HMG pour vérifier si la condition pourrait refléter les mutations somatiques affectant des gènes essentiels au développement du cerveau. Nous avons trouvé que deux des huit échantillons HMG a montré la trisomie du chromosome 1 q, qui englobe de nombreux gènes, y compris AKT3, un gène connu pour réguler la taille du cerveau. Un troisième cas a montré une mutation activatrice connue dans AKT3 (c.49G→A, création de p.E17K) qui n'était pas présent dans les cellules sanguines du patient. Remarquablement, la mutation E17K AKT3 est exactement paralogue à des mutations E17K AKT1 et AKT2 récemment découvert dans les syndromes somatiques surcroissance. Nous montrons que AKT3 est le plus abondant paralogue AKT dans le cerveau au cours de la neurogenèse et que AKT phosphorylé est abondant dans les cellules progénitrices corticale. Nos résultats suggèrent que les mutations somatiques limitées au cerveau peuvent constituer une cause importante de maladies neurogénétiques complexes.

Impact Des Mutations De PNKP Associées à Une Microcéphalie, Des Saisies Et Un Retard De Développement Sur L'activité Enzymatique Et La Réparation De L'ADN Brin Pause

Microcéphalie avec apparition précoce, saisies intraitables et un retard de développement (MCSZ) est une maladie héréditaire due à des mutations polynucléotide kinase/phosphatase (PNKP), une protéine de réparation ADN brin pause avec ADN 5'-kinase et d'activité 3'-phosphatase ADN. Pour étudier la base moléculaire de cette maladie, nous avons examiné l'impact des mutations MCSZ sur l'activité PNKP in vitro et dans les cellules. Trois des quatre mutations actuellement associées à la MCSZ grandement réduisent ou l'ablation de l'activité kinase ADN de recombinaison PNKP à 30 ° C (L176F, T424Gfs48X et exon15Δfs4X), mais seulement une de ces mutations réduit l'activité phosphatasique ADN dans les mêmes conditions (L176F). La quatrième mutation (E326K) a peu d'impact sur la kinase de l'ADN ou de l'activité phosphatasique ADN à 30 ° C, mais il est moins stable que l'enzyme de type sauvage à température physiologique. Critique, toutes les mutations MCSZ identifiées au résultat date de ∼ 10 fois réduit les concentrations cellulaires de protéine PNKP et réduit le taux de réparation de pause le brin ADN chromosomique. Ensemble, ces résultats suggèrent que les quatre mutations connues MCSZ réduisent la stabilité cellulaire et le niveau de protéine PNKP, avec trois mutations probablement ablation cellulaire activité 5'-kinase ADN et toutes les mutations qui réduit considérablement l'activité 3'-phosphatase ADN cellulaire.

Le Séquençage De L'exome-ensemble Et L'analyse De L'homozygotie Impliquent Réglementés Dépolarisation Neuronales Gènes Dans L'autisme

Bien que l'autisme a une composante génétique clair, la grande hétérogénéité génétique du trouble a été un défi pour l'identification des gènes. Nous avons utilisé l'analyse homozygotie pour identifier les proposants de familles non-consanguins qui montraient des signes de lointaine ascendance partagée, suggérant des mutations récessives potentiellement. Séquençage de l'exome-ensemble des 16 proposants a révélé validées homozygotes, potentiellement pathogènes des mutations récessives qui une ségrégation parfaitement les maladies dans les familles de 4/16. Les gènes candidats (UBE3B, CLTCL1, NCKAP5L, ZNF18) codent pour des protéines impliquées dans la protéolyse, signalisation médiée par GTPase, organisation du cytosquelette et autres voies. En outre, la dépolarisation neuronale réglementé la transcription de ces gènes, ce qui suggère des rôles potentiels d'activité dépendante dans les neurones. Nous présentons une stratégie multidimensionnelle pour filtrer les données de séquençage de l'exome-ensemble pour trouver le candidat mutations récessives dans l'autisme, qui peut-être avoir plus largement applicables à d'autres troubles complexes et hétérogènes.

Délétion Homozygote PLCB1 Associée à Des Crises Partielles Migration Malignes Dans L'enfance

Maligne, migration des crises partielles dans la petite enfance (MMPEI) est une encéphalopathie épileptique précoce de début avec quelques étiologies connues. Nous avons cherché à identifier une nouvelle cause de MMPEI chez un enfant avec MMPEI sains dont les parents étaient consanguins. Nous avons utilisé l'hybridation génomique comparative (CGH) tableau pour identifier l'exemplaire numéro variantes Génome-large et à long terme chaîne par polymérase pour délimiter davantage les points d'arrêt d'une délétion par CGH. Le proband avait une délétion homozygote héritée du chromosome 20 p 13, déstabiliser la région promotrice et trois premiers exons du gène PLCB1 de codage. Cas supplémentaires de MMPEI ont été examinés pour semblables destructions ou mutations PLCB1 mais ne pas le port des mutations. Nos résultats suggèrent que la perte de fonction de PLCβ1 est une des causes de MMPEI, compatible avec les études antérieures dans un modèle de souris knock-out Plcb1 qui développe l'épilepsie d'apparition précoce. Nous éclairer roman sur les mécanismes moléculaires sous-jacents MMPEI et impliquer davantage les PLCB1 comme un gène candidat pour les épilepsies sévères de l'enfance. Ce travail met en évidence l'importance de poursuivre les étiologies génétiques pour sévère précoce syndromes épileptiques de début.

Base Moléculaire De La Réglementation Spécifique Des Moteurs De Kinésine-3 Neuronales Par Les Protéines De La Famille Doublecortin

Doublecortin (Dcx) définit une famille grandissante des microtubules (MT)-protéines (MAPs) impliqués dans la migration neuronale et l'excroissance des processus associées. Nous montrons que Dcx est essentiel pour la fonction de Kif1a, une protéine motrice kinésine-3 qui trafique des vésicules synaptiques. Les neurones manquent Dcx et/ou son paralogue structurellement conservé, doublecortin-like kinase 1 (Dclk1), montrent avec facultés affaiblies induite par le Kif1a transport de Vamp2, une cargaison de Kif1a, avec une diminution run length. Des mutations associées à la maladie humaines dans la séquence de l'éditeur de liens de Dcx (p. ex., W146C, K174E) alter Kif1a/Vamp2 transport en perturbant les interactions Dcx/Kif1a sans affecter la liaison MT Dcx. DCX améliore particulièrement la liaison de la Kif1a ADP lié aux domaine moteur à MTS. Cryo-electron microscopy et subnanometer-résolution image reconstruction révèlent la variabilité conformationnelle kinésine dépendant du Dcx-MT-bound et suggèrent un modèle pour la diaphonie carte-moteur sur MTS. altération de la kinésine course la longueur de cartes représente un mode précédemment inconnu du contrôle des transports de la kinésine et fournit un mécanisme de régulation des transports axée sur le MT de signaux locaux.

Séquençage De L'exome Et Validation Fonctionnelle Chez Le Poisson Zèbre Identifient Les Mutations De Le GTDC2 Comme Une Cause Du Syndrome De Walker-Warburg

Le séquençage de l'exome-ensemble (WES), qui analyse la séquence codante de gènes plus annotés dans le génome humain, est une approche idéale pour étudier entièrement par ressuage maladies autosomique récessive, et il a été très puissant dans l'identification des mutations pathogènes, même lorsque l'inscription des personnes touchées est limitée par la réduction de la survie. Dans cette étude, nous avons combiné WES avec analyse d'homozygotie des pedigrees consanguins, qui ont un caractère informatif même si une seule personne touchée est disponible, pour identifier les mutations génétiques responsables de syndrome de Walker-Warburg (WWS), une affection autosomique récessive génétiquement hétérogène qui affecte gravement le développement du cerveau, des yeux et le muscle. Mutations dans les sept gènes sont connues pour causer WWS et expliquer les 50-60 % des cas, mais plusieurs autres gènes sont censés être muté car cas inexpliqués montrent le lien suggestif avec locus divers. À l'aide de WES en familles consanguines WWS touchés, nous avons trouvé plusieurs mutations délétères dans GTDC2 (également connu comme AGO61). GTDC2 prédit rôle puisqu'une glycosyltransférase indéterminé est compatible avec la fonction d'autres gènes qui sont connus pour être muté à WWS et qui sont impliqués dans la glycosylation de la dystroglycane récepteurs transmembranaires. Par conséquent, afin d'étudier le rôle de GTDC2 perte de fonction au cours du développement, nous avons utilisé morpholino-mediated knockdown de ses orthologues de poisson-zèbre, gtdc2. Nous avons trouvé que gtdc2 précipitation chez le poisson zèbre fournit toutes les caractéristiques WWS (hydrocéphalie, anomalies oculaires et la dystrophie musculaire), ce qui suggère fortement que les mutations de GTDC2 causent WWS.

CHMP1A Encode Un Régulateur Essentiel De BMI1-INK4A En Développement Cérébelleux

Chargé des corps multivésiculaires protéine 1 a (CHMP1A ; également connu sous le nom modifiant la chromatine protéine 1 a) est membre du ESCRT-III (complexe de tri endosomal requis pour le transport-III) complexe mais suggère aussi de localiser à la matrice nucléaire et de réglementer la structure de la chromatine. Nous démontrons ici que mutations perte de fonction humaine CHMP1A cause réduit la taille cervelet (hypoplasie pontocerebellar) et réduit la taille corticale cérébrale (microcéphalie). Les cellules mutantes CHMP1A Voir la prolifération réduite, avec une expression accrue de INK4A, un régulateur négatif de la prolifération des cellules souches. Immunoprécipitation de la chromatine suggère la perte de la répression de INK4A normale par BMI dans ces cellules. Knockdown morpholino-basé de poisson-zèbre chmp1a a entraîné des défauts cerveau ressemblant à ceux vus après précipitation de bmi1a et bmi1b, qui ont été partiellement sauvés par INK4A orthologue assommement, étayant les liens entre CHMP1A et régulation de INK4A par BMI1. Nos résultats suggèrent que la CHMP1A sert un lien essentiel entre les signaux cytoplasmiques et des modifications de la chromatine BMI1 médiée par qui régulent la prolifération des cellules souches du système nerveux central.

Variantes Génétiques Communes, Agissant Additivement, Constituent Une Source Importante De Risque De L'autisme

RÉSUMÉ :

Analyse De La Séquence De Single-neurone De La Rétrotransposition L1 Et Mutation Somatique Dans Le Cerveau Humain

Une question sans réponse majeure en neurosciences est de savoir s'il existe une variabilité génomique entre différents neurones du cerveau, qui contribuent à la diversité fonctionnelle ou une charge inexpliquée d'une maladie neurologique. Pour répondre à cette question, nous avons développé une méthode pour amplifier les génomes des neurones du cerveau humain. Parce que les rapports récents suggèrent fréquente rétrotransposition LINE-1 (L1) dans le cerveau humain, nous avons réalisé d'insertion de L1 du génome profilage de 300 neurones du cortex cérébral et le noyau caudé des trois individus normaux, récupération > 80 % des insertions dans les cellules germinales de neurones individuels. Tandis que nous trouvons des insertions de L1 somatiques, nous estimons < 0,6 insertions somatiques uniques par le neurone et la plupart des neurones n'ont pas les insertions somatiques décelables, suggérant que la L1 n'est pas un générateur important de diversité neuronale dans le cortex et le noyau caudé. Nous avons des cellules corticales unique puis génotypés pour caractériser le mosaïcisme d'une mutation somatique d'AKT3 identifié chez un enfant avec hémimégalencéphalie. Single-neurone séquençage permet une évaluation systématique de la diversité génomique dans le cerveau humain.

Microcéphalie Gène Liens Trithorax Et Repos/DSNR Pour Contrôler La Différenciation Et La Prolifération Des Cellules Souches Neurales

Microcéphalie est un trouble du développement neurologique causant la taille sensiblement réduite de cortex cérébral. Plusieurs produits de gènes connus microcéphalie localiser aux centrosomes, réguler la prolifération et le sort de la cellule. Ici, nous identifier et de caractériser une protéine de doigt de zinc nucléaire, NIF/ZNF335-1, comme un gène responsable de microcéphalie sévère, petite taille somatique et la mort néonatale. Znf335 souris null sont une létalité embryonnaire, et masquage conditionnel mène à taille corticale gravement réduite. Interférence d'ARN et post-mortem des études humaines montrent que ZNF335 est essentielle pour progénitrices neurales autorenouvellement, neurogenèse et la différenciation neuronale. ZNF335 est un composant d'un complexe de trithorax H3K4-méthylation vertébré spécifique, l'on veut réglementer directement reste/NRSF, un régulateur maître du destin d'expression et cellules neurales de gène, ainsi qu'autres gènes essentiels de neurones spécifiques. Nos résultats révèlent ZNF335 comme un maillon essentiel entre les complexes H3K4 et repos/DSNR et fournissent la première preuve génétique directe que cette voie régule la neurogenèse humaine et la différenciation neuronale.

Délimitation Des Aspects Cliniques, Moléculaires Et Cellulaires Du Roman JAM3 Mutations Qui Sous-tendent La Destruction Hémorragique Récessive Autosomique Du Cerveau, La Calcification Subépendymaire Et Une Cataracte Congénitale

Nous avons récemment démontré que la destruction hémorragique du cerveau, astrocytome, calcification et une cataracte congénitale est causée par des mutations bialléliques du gène codant la molécule d'adhérence jonctionnelles 3 protéines (JAM3). Membres touchés à trois nouvelles familles a subi l'examen clinique approfondi, y compris l'imagerie du cerveau. Touché les individus présentées un phénotype distinct comprenant la destruction hémorragique du cerveau, la calcification subépendymaire et une cataracte congénitale. Tous les patients avaient une évolution clinique catastrophique, entraînant la mort. Séquençage des exons codage de JAM3 a révélé trois nouvelles mutations homozygotes : c.2T>G (p.M1R), c.346G>A (p.E116K) et c.656G>A (p.C219Y). La mutation p.M1R affecte le codon de départ et par conséquent est prédit à nuire à la synthèse des protéines. Des études cellulaires ont montré que la mutation p.C219Y a entraîné une rétention importante de la protéine mutée dans le réticulum endoplasmique, ce qui suggère un défaut de trafic. Le mutant p.E116K trafique normalement à la membrane de plasma comme le type sauvage et peut-être perdu sa fonction en raison de l'absence d'interaction avec un partenaire qui interagissent. Nos résultats confirment l'importance des JAM3 dans le développement et le fonctionnement du système vasculaire et le cerveau.

Schizencéphalie : Association Avec Le Jeune âge De La Mère, La Consommation D'alcool Et Manque De Soins Prénatals

Schizencéphalie est une malformation rare du développement cortical caractérisé par des fentes congénitales s'étendant de la surface pial pour le ventricule latéral qui sont bordées par la transplantation de matière grise. Le tableau clinique est variable et peut comprendre l'épilepsie et la déficience motrice ou cognitive. Les causes de la schizencéphalie sont hétérogènes et peuvent inclure des tératogènes, infection prénatale ou traumatisme maternel. Causes génétiques rapportées incluent aneuploïdie chromosomique et EMX2 mutations possibles cas familiaux de récessifs autosomiques, basés sur la récidive chez les frères et sœurs. Dans le but d'identifier les facteurs de risque pour la schizencéphalie, nous avons mené une enquête auprès de 48 parents ou gardiens primaires des patients avec schizencéphalie né entre 1983 et 2004. Nous avons découvert cet jeune âge maternel, manque de soins prénatals, et la consommation d'alcool étaient tous significativement associée au risque de schizencéphalie. Nos résultats suggèrent qu'il y a des événements importants non génétiques, intra-utérine qui prédisposent à la schizencéphalie.

En Utilisant Le Séquençage De L'Exome-ensemble Pour Identifier Hérité Des Causes De L'autisme

Malgré une héritabilité significative des troubles du spectre autistique (TSA), leur extrême hétérogénéité génétique s'est avérée difficile pour la découverte de gènes. Études principalement simplex familles ont impliqué de novo modifications numéros de copie et de mutations ponctuelles, mais ne sont pas conçus de façon optimale afin d'identifier les allèles de risque héréditaire. Nous appliquons des séquençage de l'exome-ensemble (WES) aux familles de DMPS enrichis pour des causes héréditaires en raison de la consanguinité et trouver QU'ASD familial associé à bialléliques mutations dans les gènes de la maladie (AMT PEX7, SYNE1, VPS13B, HAP et POMGNT1). Au moins certains de ces gènes montrent des mutations bialléliques non-consanguins familles ainsi. Ces mutations sont souvent partiellement désactivation ou présentent atypique, avec les patients, manque des fonctionnalités de diagnostic des désordres mendéliens auxquels ces gènes sont classiquement associés. Notre étude montre l'utilité de WES pour identifier des conditions génétiques spécifiques pas cliniquement suspectées et l'importance de la perte partielle de la fonction des gènes dans l'OPAS.

Mutations Dans La Dystrophie Musculaire Congénitale B3GALNT2 Cause Et Hypoglycosylation De Le α-dystroglycane

Plusieurs des glycosyltransférases connus ou présumés des mutations entraînent des défauts de glycosylation dans α-dystroglycane (α-DG), une partie intégrante de la glycoprotéine de dystrophine complexe. La hypoglycosylation réduit la capacité du α-DG pour lier la laminine et autres ligands de la matrice extracellulaire et est responsable de la pathogenèse d'un sous-ensemble hérité des dystrophies musculaires appelées les dystroglycanopathies. Par exome et Sanger sequencing nous identifiés deux personnes touchées par une dystroglycanopathy avec des mutations dans les β-1, 3-N-acetylgalactosaminyltransferase 2 (B3GALNT2). B3GALNT2 transfère le N-acétyl galactosamine (GalNAc) dans une liaison β-1, 3 à la N-acétylglucosamine (GlcNAc). Une étude ultérieure d'une cohorte distincte des individus identifié des mutations récessives dans quatre cas supplémentaires qui sont tous touchés par la dystroglycanopathy avec une atteinte cérébrale structurelle. Nous montrons que glycosylation dystroglycane fonctionnelle a été réduite dans les fibroblastes et les muscles (lorsque disponible) de ces personnes par immunocytochimie, immunoblotting et cytométrie en flux. B3GALNT2 localisée dans le réticulum endoplasmique, et cette localisation a été perturbée par certaines mutations faux-sens identifiées. En outre, précipitation de b3galnt2 chez le poisson zèbre a récapitulé le phénotype humain la dystrophie musculaire congénitale avec mobilité réduite, anomalies cérébrales et désordonnées des fibres musculaires avec preuve de dommage à la fois les myoseptes et le sarcolemme. Glycosylation dystroglycane fonctionnelle a également été réduite chez les embryons de poisson-zèbre défiant b3galnt2. Ensemble, ces résultats démontrent un rôle de B3GALNT2 dans la glycosylation de le α-DG et montrent que des mutations B3GALNT2 peuvent causer des dystroglycanopathy avec la participation de muscles et le cerveau.

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