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Molekulare Einblicke in zellspezifische Expressionsveränderungen im alternden Gehirn

Eine europäische Studie untersuchte die Veränderungen, die im alternden Gehirn stattfinden. Der Schwerpunkt dabei lag auf Veränderungen in zelltypspezifischen Genexpressionsmustern in 10 verschiedenen Hirnregionen. Die Arbeit enthüllt die Transkriptionsveränderungen bei der normalen Alterung im menschlichen Gehirn und bestätigte die Abnahme von Oligodendrozyten-Zellen in der Hirnrinde. Insgesamt weist sie auf eine entscheidende Rolle der Gliazellen im menschlichen Alterungsprozess hin.
Molekulare Einblicke in zellspezifische Expressionsveränderungen im alternden Gehirn
Die Wissenschaftler des EU-geförderten Projekts PRANA (Protein-RNA networks ALS) wollten die Mechanismen verstehen, die für altersbedingte Veränderungen in der Genexpression und bei den Zellmengen im Gehirn verantwortlich sind. Sie analysierten Tausende von menschlichen Mikroarray-Proben zur Gehirnexpression, gesammelt von der britischen Brain Bank und der National American Brain Bank, sowie immunhistochemische Bilddaten. Dafür entwickelten sie einzigartige Computeranalyse-Pipelines, die Data-Mining, maschinelles Lernen und Klassifikationsansätze umfassen. Sie beobachteten ausgeprägte Expressionsveränderungen in den alternden Gehirnen und insbesondere in Glia-Zelltypen.

Die rechnerischen Analysen zeigten eine Signatur von spezifischen Genen mit einer veränderten Expression in allen analysierten Hirnregionen. Weitere Studien zu verschiedenen Zelltypen wie Neuronen, Mikroglia und Astrozoten deuteten darauf hin, dass zelltypspezifische Gene auch für Hirnregionen spezifische Veränderungen aufweisen.

Zusammengenommen zeigen die Ergebnisse der PRANA-Studie die Zelltyp-Spezifischen Veränderungen der Genexpression, die im alternden Gehirn sowohl regionsspezifisch als auch global stattfinden.  Ein ähnlicher Ansatz wird auf Daten von Patienten mit amyotropher Lateralsklerose (ALS) zu motorischen iPS-Neuronen angewendet, um die Zelltyp-spezifischen Veränderungen bei ALS zu beleuchten.

Verwandte Informationen

Fachgebiete

Scientific Research

Schlüsselwörter

Altern, Gehirn, ALS, Immunhistochemie, maschinelles Lernen
Datensatznummer: 188603 / Zuletzt geändert am: 2016-09-20
Bereich: Biologie, Medizin
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