Sprech- und Sprachgen reguliert neurale Verdrahtung, so Wissenschaftler
Neue Forschungen haben ergeben, dass das Foxp2-Gen, von dem bekannt ist, dass der Mensch es für das Sprechen und für die Sprachentwicklung braucht, die Verdrahtung der Nervenzellen im Gehirn steuert. Die Studie wurde teilweise durch ein Marie Curie Innereuropäisches Stipendium unter dem Siebten Rahmenprogram (RP7) der EU finanziert und nun in der Fachzeitschrift PLoS Genetics veröffentlicht. Die Ergebnisse geben Aufschluss darüber, wie das Gen bestimmte Merkmale der Entwicklung des Nervensystems lenkt und die Lücke zwischen Genen und komplexen Aspekten der Gehirnfunktion schließt. Die Forscher aus Frankreich, den Niederlanden, dem Vereinigten Königreich und den Vereinigten Staaten fanden heraus, dass Foxp2 durch das Justieren des Expressionslevels anderer Gene funktioniert. Für ihre Studie verwendeten die Wissenschaftler genomweite Techniken zur Identifizierung der Hauptziele von Foxp2. Dadurch erhielten sie neue Erkenntnisse über seine Rolle auf den biologischen Bahnen während der Prozesse, die das Nervensystem generieren, formen und umformen. Nach Ansicht des Teams unter der Leitung des Wellcome Trust Centre für Humangenetik der Universität Oxford im Vereinigten Königreich ist Foxp2 ein regulierendes Protein, über das wir mehr über die ungewöhnlichen Aspekte der Gehirnfunktion erfahren. Vor gerade mal zehn Jahren fanden Forscher heraus, dass Mutationen menschlicher Gene eine seltene Form von Sprach- und Sprechstörung hervorgerufen haben. In diesen zehn Jahren wurden deshalb viele Untersuchungen der menschlichen Gene in die Wege geleitet und entsprechende Versionen bei anderen Spezies gefunden. So entdeckten Wissenschaftler zum Beispiel, dass die Mutation die vokale Imitation bei Singvögeln beeinflusst. Für ihre Studie erforschte das Team unter der Leitung von Dr. Sonja C. Vernes und Dr. Simon E. Fischer vom Wellcome Trust Centre für Humangenetik die Rolle des Gens als genetischer Dimmschalter, der die Menge des von anderen Genen produzierten Produkts hoch- und runterfahren kann. Durch ihre Untersuchung von embryonalem Gehirngewebe gelang es ihnen, eine Reihe von neuen Zielen auszumachen, die von Foxp2 gesteuert werden. Einige dieser Ziele waren ihrer Aussage nach bereits für ihre Rolle bei der Konnektivität des zentralen Nervensystems bekannt. Die Forscher entdeckten, dass ein sich verändernder Foxp2-Spiegel in den Neuronen die Länge und die Verzweigung neuraler Projektionen beeinflusst, die nach Ansicht von Experten maßgeblich für die Regulierung der Verdrahtung des sich entwickelnden Gehirns sind. "Wir ergänzten unsere Genomikdaten durch funktionelle Experimente, die belegten, dass Foxp2 das Neuritenwachstum in den Primärneuronen und in den neuronalen Zellmodellen beeinflusst", schreiben die Autoren. "Unsere Daten zeigen, dass Foxp2 die Bildung des neuronalen Netzwerks justiert, indem es direkt und indirekt die mRNAs steuert, die in die Entwicklung und Plastizität der neuralen Verbindungen involviert sind." "Studien wie diese sind essentiell für die Schließung der Lücke zwischen Genen und komplexen Aspekten der Gehirnfunktion", erklärt Dr. Fisher, der auch Vorsitzender einer neu gegründeten Abteilung für Sprache und Genetik am Max-Planck-Institut für Psycholinguistik in den Niederlanden ist. "Die aktuelle Studie ist die bisher sorgfältigste Darstellung der Zielbahnen von Foxp2. Sie bietet eine Reihe von interessanten neuen Genkandidaten, die bei Menschen mit Sprachproblemen untersucht werden könnten."Für weitere Informationen: Wellcome Trust Centre for Human Genetics: http://www.well.ox.ac.uk/home PLoS Genetics: http://www.plosgenetics.org/home.action Marie-Curie-Maßnahmen: http://ec.europa.eu/research/mariecurieactions/
Länder
Frankreich, Niederlande, Vereinigtes Königreich, Vereinigte Staaten