The FOXP2-Driven Network in Developmental Disorders and Neurodegeneration.

Araştırma özeti

Kaynak özetin Türkçe makine çevirisi. Klinik kullanım öncesinde özgün yayınla karşılaştırılmalı; hekim incelemesi değildir. cc by

Transkripsiyon baskılayıcı FOXP2, sinir sistemi evrimi ve insanların ve ötücü kuşların gelişiminde çok önemli bir oyuncudur. İşlevsel rolü hakkında ek bir fikir vermek için, insan nöroblastom hücreleri (SH-SY5Y) arasındaki hedef gen ekspresyon seviyelerini, sırasıyla, insanların veya ortak şempanze, Rhesus maymunu ve marmosetin FOXP2 cDNA'sını kararlı bir şekilde aşırı ifade ederek karşılaştırdık. RNA-seq, daha önce FOXP2 güdümlü ve / veya ötücü kuş ile ilgili ifade düzenlemesine sahip olduğu bildirilen insan FOXP2 kontrolü altında diferansiyel düzenlemeli 27 genin tanımlanmasına yol açtı. RT-qPCR ve Western blotting, insan FOXP2'nin aşırı ekspresyonuna yanıt olarak 13 yeni hedef genin diferansiyel düzenlemesini gösterdi. Bu genler, FOXP2 tarafından, yerleşik FOXP2 bağlama motiflerinin çok sayıda eşleşmesi ve putatif promotörleri içinde halka açık FOXP2-ChIP-seq okumaları göz önünde bulundurularak doğrudan düzenlenebilir. Yeni ve yeniden üretilen hedeflerin ontoloji analizi, bir ağdaki etkileşimcileriyle birlikte, hücresel sinyalizasyon ve iletişim, metabolizma ve katabolizma, hücresel göç ve farklılaşma ve ifade düzenlemesi ile ilgili terimlerin zenginleştirilmesini ortaya koydu. Özellikle, "nöron" veya "aksonogenez" kelimelerini içeren terimler de zenginleştirildi. Tamamlayıcı literatür taraması, insan gelişimsel (otizm spektrum hastalığı, şizofreni, Down sendromu, corpus callosum, trismus-pseudocamptodactyly, ankyloglossia, yüz dismorfolojisi) ve nörodejeneratif hastalık ve bozukluklar (Alzheimer, Parkinson ve Huntington hastalıkları, Lewy vücut demansı, amyotrofik skleroz) ile birçok bağlantı ortaya çıkardı. Sağırlık ve disleksiye bağlantılar da tespit edildi. Bu tür ilişkiler, tek proteinler (örneğin, DCDC2, NURR1, PHOX2B, MYH8 ve MYH13) ve mRNA işleme, ribozomal işe alım, hücre-hücre yapışması (örneğin, CDH4), sitoskeleton organizasyonu, nöro-enflamasyon ve amiloid öncü proteinin işlenmesinde birlikte işlev gören protein grupları için mevcuttu. Dikkat çekici bir şekilde, birçok bağlantı, FOXP2-yönlü ağın JAK/STAT sinyalizasyonuna ve ezrin-radixin-moesin kompleksinin düzenlenmesine karıştığına işaret etti. Birlikte, uygulanan filogenetik perspektif FOXP2'nin sinir sistemi gelişimi, bakımı ve işleyişi için önemini doğrulamıştır. Bununla birlikte, çalışma, yukarıda belirtilen gelişimsel bozuklukların ve nörodejeneratif hastalıkların moleküler arka planını anlamak için yararlı olabilecek yeni düzenleyici yolları da ortaya koydu.

Özgün kaynak özetini okuyun

The transcription repressor FOXP2 is a crucial player in nervous system evolution and development of humans and songbirds. In order to provide an additional insight into its functional role we compared target gene expression levels between human neuroblastoma cells (SH-SY5Y) stably overexpressing FOXP2 cDNA of either humans or the common chimpanzee, Rhesus monkey, and marmoset, respectively. RNA-seq led to identification of 27 genes with differential regulation under the control of human FOXP2, which were previously reported to have FOXP2-driven and/or songbird song-related expression regulation. RT-qPCR and Western blotting indicated differential regulation of additional 13 new target genes in response to overexpression of human FOXP2. These genes may be directly regulated by FOXP2 considering numerous matches of established FOXP2-binding motifs as well as publicly available FOXP2-ChIP-seq reads within their putative promoters. Ontology analysis of the new and reproduced targets, along with their interactors in a network, revealed an enrichment of terms relating to cellular signaling and communication, metabolism and catabolism, cellular migration and differentiation, and expression regulation. Notably, terms including the words "neuron" or "axonogenesis" were also enriched. Complementary literature screening uncovered many connections to human developmental (autism spectrum disease, schizophrenia, Down syndrome, agenesis of corpus callosum, trismus-pseudocamptodactyly, ankyloglossia, facial dysmorphology) and neurodegenerative diseases and disorders (Alzheimer's, Parkinson's, and Huntington's diseases, Lewy body dementia, amyotrophic lateral sclerosis). Links to deafness and dyslexia were detected, too. Such relations existed for single proteins (e.g., DCDC2, NURR1, PHOX2B, MYH8, and MYH13) and groups of proteins which conjointly function in mRNA processing, ribosomal recruitment, cell-cell adhesion (e.g., CDH4), cytoskeleton organization, neuro-inflammation, and processing of amyloid precursor protein. Conspicuously, many links pointed to an involvement of the FOXP2-driven network in JAK/STAT signaling and the regulation of the ezrin-radixin-moesin complex. Altogether, the applied phylogenetic perspective substantiated FOXP2's importance for nervous system development, maintenance, and functioning. However, the study also disclosed new regulatory pathways that might prove to be useful for understanding the molecular background of the aforementioned developmental disorders and neurodegenerative diseases.

Bilimsel değerlendirme

Araştırma sorusu

Sorunun kapsamı orijinal çalışma üzerinden değerlendirilir.

Yöntem ve örneklem

Çalışma tasarımı ve örneklem için kaynak makaleyi kontrol edin.

Temel bulgular

Bu kayıt için editoryal olarak onaylanmış bulgu özeti henüz yayımlanmadı.

Sınırlılıklar

Sonuçların genellenebilirliği, yanlılık ve klinik anlamı ayrıca incelenmelidir.

Bibliyografik veriden yöntem, örneklem veya klinik sonuç çıkarımı yapılmaz.