мини| Човечки кариограм. Неврогенетика ― наука која ја проучува улогата на генетиката во развојот и функцијата на нервниот систем. Таа ги смета нервните особини како фенотипови (т.е. манифестации, мерливи или не, на генетскиот состав на поединецот), и главно се заснова на набљудувањето дека нервните системи на поединците, дури и на оние кои припаѓаат на истиот вид, не да бидат идентични. Како што наведува името, таа црпи аспекти и од студиите за невронауката и генетиката, насочувајќи се особено на тоа како генетскиот код што го носи организмот влијае на неговите изразени особини. Мутациите во оваа генетска секвенца може да имаат широк спектар на ефекти врз квалитетот на животот на поединецот. Невролошките болести, однесувањето и личноста се изучуваат во контекст на неврогенетиката. Областа на неврогенетиката била појавена во средината до крајот на 20-тиот век со напредок кој внимателно го следел напредокот направен во достапната технологија. Во моментов, неврогенетиката е средиште на многу истражувања кои користат најсовремени техники.
Историја Полето на неврогенетиката произлегло од напредокот направен во молекуларната биологија, генетиката и желбата да биде разбрана врската помеѓу гените, однесувањето, мозокот и невролошките нарушувања и болести. Областа започна да биде ширена во 1960-тите преку истражувањето на Сејмур Бензер, кој некои го сметаат за татко на неврогенетиката. мини| Сејмур Бензер во неговата канцеларија во Caltech во 1974 година со голем модел Drosophila. Неговата пионерска работа со родот Drosophila, помогнала да биде разјаснета врската помеѓу деноноќниот ритам и гените, што довело до понатамошни истражувања за други особини на однесување. Тој, исто така, започнал да спроведува истражување за невродегенерација кај овошните муви во обид да открие начини за сузбивање на невролошките болести кај луѓето. Многу од техниките што ги користел и заклучоците што ги извлекол ќе го поттикнат полето да оди напред.
Раната анализа била потпирана на статистичко толкување преку постапки како што се резултати на педигре преку „логаритмот на шансите“ и други методи на набљудување, како што се засегнатите парови-браќа, кои ги разгледуваат фенотипот и конфигурацијата на идентитетот по потекло. Многу од нарушувањата кои биле проучувани рано, вклучувајќи ги Алцхајмеровата, Хантингтоновата и амиотрофичната латерална склероза сè уште се во средиштето на многу истражувања до ден-денес. До крајот на 1980-тите, новите достигнувања во генетиката, како што се технологијата за рекомбинантна ДНК и обратната генетика, овозможиле поширока употреба на полиморфизми на ДНК за тестирање на поврзаноста помеѓу дефектите на ДНК и гените. Оваа постапка понекогаш е нарекувана анализа на поврзување. До 1990-тите, постојаното напредување на технологијата ја направила генетската анализа поизводлива и достапна. 2000-тите години забележале значително зголемување во идентификувањето на специфичната улога на гените во врска со невролошките нарушувања. Бил постигнат напредок, но не ограничувајќи се на: Кревкиот Х синдром, Алцхајмеровата болест, Паркинсоновата болест, епилепсијата и амиотрофичната латерална склероза.
Невролошки нарушувања Додека генетската основа на едноставните болести и нарушувања е прецизно посочена, генетиката зад посложените, невролошки нарушувања сè уште е извор на тековни истражувања. Новите случувања како што се студиите за поврзување на целиот геном донеле огромни нови ресурси во дофат. Со оваа нова информација, генетската променливост во човечкото население и евентуално поврзаните болести може полесно да бидат согледани. Невродегенеративните болести се почеста подгрупа на невролошки нарушувања, со примери за Алцхајмерова болест и Паркинсонова болест. Во моментов не постојат остварливи третмани кои всушност го намалуваат напредокот на невродегенеративните болести; сепак, неврогенетиката се појавува како едно поле кое може да даде причинско-последична врска. Откривањето на врски потоа може да доведе до терапевтски лекови, кои би можеле да ја сменат дегенерацијата на мозокот.
Секвенционирање гени Еден од најзабележителните резултати од понатамошното истражување на неврогенетиката е поголемото познавање на генските локуси кои покажуваат поврзаност со невролошки заболувања. Табелата подолу претставува примерок од специфични места на гени идентификувани дека играат улога во избраните невролошки заболувања врз основа на преваленцата во Соединетите Држави. Генски локуси Невролошка болест APOE ε4, PICALM Алцхајмерова болест C9orf72, SOD1 Амиотрофична латерална склероза HTT Хантингтонова болест DR15, DQ6 Мултипла склероза LRRK2, PARK2, PARK7 Паркинсонова болест
Методи на истражување
Статистичка анализа Логаритам на шансите е статистичка техника што е користена за да биде проценета веројатноста за поврзаност на гените помеѓу особините. Логаритмот често е користен во врска со педигре, карти на генетскиот состав на семејството, со цел да бидат дадени попрецизни проценки. Клучна придобивка од оваа техника е неговата способност да дава сигурни резултати и во големи и во мали големини на примероци, што е забележителна предност во лабораториските истражувања.
Мапирањето на квантитативните локуси со особини е уште еден статистички метод што е користен за одредување на хромозомските положби на збир на гени одговорни за дадена особина. Со идентификување на специфични генетски маркери за гените од интерес во рекомбинантен вроден сој, количината на меѓудејство помеѓу овие гени и нивната врска со набљудуваниот фенотип може да биде одреден преку сложена статистичка анализа. Во лабораторија за неврогенетика, фенотипот на моделни организми е набљудуван со проценка на морфологијата на нивниот мозок преку тенки исечени парчиња.R. W. Williams (1998) Neuroscience Meets Quantitative Genetics: Using Morphometric Data to Map Genes that Modulate CNS Architecture. Картирањето преку квантитативните локуси со особини може да биде извршено и кај луѓето, иако мозочните морфологии се испитувани со помош на јадрена магнетна резонанција наместо со исечени парчиња од мозокот. Човечките суштества претставуваат поголем предизвик за анализа на квантитативни локуси со особини бидејќи генетското население не може да биде внимателно контролирано како она на вроденото рекомбинантно население, што може да резултира со извори на статистичка грешка.
Рекомбинантна ДНК Рекомбинантната ДНК е важен метод на истражување во многу области, вклучувајќи ја и неврогенетиката. Користена за да бидат направени измени на геномот на организмот, што обично предизвикува тој да претерано или недоволно изразува одреден ген од интерес или да изрази мутиран облик на организмот. Резултатите од овие опити можат да дадат информации за улогата на тој ген во телото на организмот и неговата важност за преживување и кондиција. Домаќините потоа се прегледувани со помош на токсичен лек на кој маркерот што може да се избере е отпорен. Употребата на рекомбинантна ДНК е пример за обратна генетика, каде што истражувачите создаваат мутантен генотип и го анализираат добиениот фенотип. Во напредната генетика, прво е идентификуван организам со одреден фенотип, а потоа е анализиран неговиот генотип.Ambrose, Victor (2011). Reverse Genetics .
Истражување животни мини| Единка од родот Drosophila. мини| Зебреста риба. Моделните организми се важна алатка во многу области на истражување, вклучувајќи го и полето на неврогенетиката. Со проучување на суштества со поедноставен нервен систем и со помали геноми, научниците можат подобро да ги разберат нивните биолошки постапки и да ги применат на посложени организми, како што се луѓето. Поради нивните ниско одржување и високо картирани геноми, глувците, Drosophila, и C. elegans се многу чести. Зебрестите риби и Microtus ochrogaster исто така станале почести, особено во општествениот и однесувачкиот опсег на неврогенетиката.
Покрај испитувањето како генетските мутации влијаат на вистинската структура на мозокот, истражувачите во неврогенетиката исто така испитуваат како овие мутации влијаат на сознанието и однесувањето. Еден метод за испитување на ова вклучува намерно изменети моделни организми со мутации на одредени гени од интерес. Овие животни потоа се класично условувани да извршуваат одредени видови задачи, како што е влечење лост за да добијат награда. Брзината на нивното учење, задржувањето на наученото однесување и другите фактори потоа се споредувани со резултатите на здравите организми за да биде утврден каков вид ефект – доколку има – имала мутацијата врз овие повисоки постапки. Резултатите од ова истражување можат да помогнат да бидат идентификувани гените кои можат да бидат поврзани со состојби кои вклучуваат когнитивни недостатоци и недостатоци во учењето.Neurogenetics and Behavior Center. Johns Hopkins U, 2011. Web. 29 Oct. 2011.
Истражување кај луѓето Многу истражувачки капацитети бараат доброволци со одредени состојби или болести за да учествуваат во студиите. Моделните организми, иако се важни, не можат целосно да ја моделираат сложеноста на човечкото тело, што ги прави доброволците клучен дел за напредокот на истражувањето. Заедно со собирање на некои основни информации за медицинската историја и степенот на нивните симптоми, се земани примероци од учесниците, вклучувајќи крв, ’рбетномозочна течност и/или мускулно ткиво. Овие примероци од ткиво потоа се генетски секвенцирани, а геномите се додаваат во тековните збирки на бази на податоци. Растот на овие бази на податоци на крајот ќе им овозможи на истражувачите подобро да ги разберат генетските нијанси на овие состојби и да ги доближат тераписките третмани до остварување. Тековните области на интерес во оваа област имаат широк опсег, опфаќајќи се насекаде од одржување на деноноќниот ритам, напредок на невродегенеративни нарушувања, упорност на периодични нарушувања и ефекти на митохондриското распаѓање врз метаболизмот.
Студии за поврзување на ниво на геном Ваквите бази на податоци се користени во студиите за поврзување на ниво на геном. Примери на фенотипови истражувани од значајни неврогенетски студии се:
мини|133x133пкс| Карактеристики, вештини на интелигенција и јазик Вештини поврзани со јазикот: мета-анализа на студијата објавила генетски фактори на досега единствено човечките способности поврзани со јазикот, особено фактори на разлики во нивоата на вештини на пет тестирани особини. Користела и податоци за невроанатомија/невровизуелизација.
Неврогенетика на однесувањето
Напредокот во техниките на молекуларната биологија и проектот за геном на ниво на видови овозможиле да биде картиран целиот геном на поединецот. Дали генетските фактори или факторите на животната средина се примарно одговорни за личноста на поединецот долго време е тема на дебата. Благодарение на напредокот направен во областа на неврогенетиката, истражувачите почнале да се справуваат со ова прашање почнувајќи да ги картираат гените и да ги поврзуваат со различните особини на личноста. Има малку до никакви докази кои наведуваат дека присуството на „еден“ ген покажува дека поединецот ќе изрази еден стил на однесување во однос на друг; Наместо тоа, имањето специфичен ген може да направи повеќе предиспонирани за прикажување на овој вид однесување. Почнува да станува јасно дека повеќето однесувања под генетско влијание се должат на ефектите на многу варијанти во „многу“ гени, покрај другите невролошки регулаторни фактори, како што се нивоата на невротрансмитери. Поради фактот што многу особини на однесувањето се зачувани кај видовите со генерации, истражувачите можат да користат животински субјекти како што се глувци и стаорци, но исто така и овошни муви, црви и зебрести риби, за да се обидат да утврдат специфични гени кои корелираат со однесувањето и се обидуваат да ги поврзат со човечките гени.
Зачувување на гените на вкрстени видови