揭秘人体“司令部”,研究绘制大脑早期发育遗传图谱

19世纪,现代神经科学之父圣地亚哥·拉蒙·卡哈尔将大脑比作“拥有千亿棵树的森林”。在这片复杂的“森林”中,大约有860亿个神经元与数万亿个突触相连。尽管已经获得许多关于大脑的重要发现,但和这片复杂的“森林”相比,我们对它的理解仍然只是冰山一角。现在,科学家们正进一步揭开人体“司令部”——大脑早期遗传发育的神秘面纱。近日,瑞典卡罗林斯卡医学院的研究人员对整个大脑不同脑区的发育进行了系统性的综合研究,绘制了人类胚胎发育前3个月(孕期第6—13周)的大脑早期发育遗传图谱。相关论文发表于《自然》。人脑早期发育复杂而精细事实上,人类大脑的早期发育是一个复杂而精细的过程,涉及多个阶段和多种细胞类型的相互作用。深圳华大生命科学研究院脑科学主任科学家、研究员刘石平在接受科技日报记者采访时介绍了大脑的发育过程。他表示,人脑发育是一个长期过程,从胚胎形成的第33天开始,直至20岁左右。整个过程包括出生前和出生后两个阶段,其中出生前的胎儿大脑发育大约......阅读全文

研究证实精子指导胚胎早期发育

中科院北京基因组所研究员刘江及其研究团队,以斑马鱼为模型,发现子代会选择性地继承父本而抛弃母本的DNA甲基化图谱,从而揭示了精子对遗传使命的新贡献,有助于揭开从受精卵到个体发育的奥秘。《细胞》杂志日前以封面文章的形式特别报道了该发现。  生命得以延续的基础是遗传,父母的DNA序列信息会遗传

科学家构建卵黄囊细胞图谱揭示其在人类早期发育过程中的功能

  胚胎外卵黄囊(yolk sac,YS)可为发育中的胚胎提供营养支持和氧气,并生成第一批血液和免疫细胞,但其他功能仍然未知。英国威康桑格研究所等合作绘制卵黄囊细胞图谱,揭示人类早期发育过程中卵黄囊的功能。该研究成果于近日发表在《Science》杂志上,题为:Yolk sac cell atlas

-Science:一幅脑内的甲基化图谱

  我们基因的表达可能会受到我们DNA上的特定标记的影响,例如那些通过对特定核苷酸碱基对的甲基化而被赋予的标记——这一过程被称为表观遗传学过程。科学家们现在提出了一个详细的图谱用以阐释在发育中的哺乳动物大脑中的甲基化如何随着时间的推移而变化。在我们很小的时候及在我们的神经环路正在成形时,DNA甲基化

人类大脑:穷人家的孩子,大脑发育会落后?

  在贫穷中长大的孩子,他们的大脑会被塑造成什么样子呢?神经生物学家正在进行相关研究。生活贫困的孩子的大脑与普通人差别最明显的部位是海马体以及大脑前额叶。  3D透视图中,蓝色区域为海马体,红色和黄色区域为大脑前额叶。  认知神经生物学家玛莎·法拉赫(Martha Farah)之所以对大脑的早期发育

斑马鱼首次识别出新遗传病-唾液酸有助大脑与骨骼发育

  据最新一期《自然—遗传学》杂志报道,加拿大多伦多圣米高医院斑马鱼新药研发中心鉴别出一种新的遗传疾病——大脑和骨骼发育不良的严重智障,也有助解释大脑和骨骼为何需要一种特殊糖分才能正常发育的机理。  加拿大及欧洲研究人员对9名包括兄弟姐妹在内的患者进行了研究,这些患者年龄介于3岁到46岁,均患有严重

中国科学家研究显示:父亲的基因更强大

  孕妇肚子里胚胎的早期发育主要由卵子决定的认识或要终结了。过去,人们发现卵子的体积很大、富含蛋白质和RNA,而精子的体积很小、几乎仅能携带一半的 DNA,因此推断,决定早期发育的信息几乎都在卵子中,而由中国科学院北京基因组研究所研究员刘江领导团队完成的研究称,DNA甲基化的图谱是来源于精子的,

复旦学者发现灵长类大脑发育规律

  记者近日从复旦大学获悉,该校脑科学研究院、医学神经生物学国家重点实验室教授杨振纲率领课题组,在大脑皮质发育研究方面取得新进展。   研究人员发现,同为灵长类的人类和猕猴的大脑皮质的抑制性神经元,均起源于胚胎时期的基底神经节隆起部位,而不是科学界长期以来所认为的来自大脑皮质本身。该成果可能为治疗

大脑发育的神经网络建模

  本周《自然》发表的两篇研究Assembly of functionally integrated human forebrain spheroids和Cell diversity and network dynamics in photosensitive human brain organoi

Cell:“暗物质”DNA影响大脑发育

  十多年来,由基因组中的“暗物质”片段(没有明显功能的缠绕在一起的DNA长链)带来的谜题一直困扰着科学家。如今,一个团队最终破解了这个谜题。  这个谜题集中在不编码蛋白质但在很多动物中保持相同的DNA序列。通过删除其中一些“超保守元素”,研究人员发现,这些序列能微调编码蛋白质的基因表达,进而指导大

大脑发育关键基因之谜解开

  英国巴斯大学研究人员近日在《公共科学图书馆·遗传学》发表论文称,他们揭开了长链非编码RNA(lncRNA)子集基因与邻近基因相互作用的机制,这一机制可调节必需的神经细胞发育及功能。  lncRNA基因与其他基因不同,它不编码生命的基石蛋白质。但lncRNA在人类基因组中普遍存在,估计数量在180

PNAS:大脑发育解释缘何“青春无畏”

  人们常说年少无知,因为许多处于青春期的少年往往做出无所畏惧、甚至是好了伤疤忘了痛的一系列叫成年人无法接受的大胆举动。不过,一项研究表明,这一现象实为生理变化的后果,是大脑发育的必经阶段。   美国康奈尔大学、布朗大学和纽约州立大学医学院学者的一项联合医学研究发现,在一些哺乳动物青春期时,大脑发

高脂食物影响孩子大脑发育

  最新一期英国《分子精神病学》期刊刊载论文说,高脂食物会影响孩子的大脑发育,增加罹患抑郁症等心理疾病和痴呆症的风险。  瑞士和法国研究人员给一群小鼠喂食高脂高糖食物,连续喂食4周后发现,小鼠大脑运转变缓,这种变化明显且持久。此外,未成年鼠大脑受损程度比成年鼠更严重。研究人员检测后发现,小鼠大脑中络

Cell:大脑发育的关键调节子

  在哺乳动物的进化和发育过程中,大脑皮层都发生了显著的增加,包括正切方向和辐射状的扩展(tangential and radial expansion)。此时,大脑皮层的组织在脑部进行折叠,使皮层的神经元数量和表面面积最大化。现在,科学家们发现了这一重要过程中的一个关键的调节子,相关研究发表在

大脑发育并非以神经为中心

  美国纽约大学的生物学家发现了大脑发育的一个意想不到的来源,这一发现为神经系统的构建提供了新的见解。  这篇9月1日发表在Science杂志上的研究文章发现,神经胶质细胞长期以来被认为是被动支持细胞的非神经细胞的集合,实际上对大脑神经细胞的发育至关重要。  文章的第一作者Vilaiwan Fern

遗传发育所揭示水稻穗茎发育调控机制

  杂交水稻的发明和大规模应用不仅解决了中国人的吃饭问题,对世界减少饥饿也作出了卓越的贡献。杂交水稻的制种过程需要两个亲本材料——雄性不育系和恢复系,然而水稻不育系常常具有“包穗”(即抽穗期穗子被包裹在叶鞘内难以抽出)的特性,为杂交稻制种带来很大困难。研究表明最上部茎节内活性赤霉素水平的降低是导致不

遗传发育所玉米籽粒发育机制研究获进展

  RNA编辑广泛存在于植物的线粒体和叶绿体中。RNA编辑作为一种RNA转录后加工机制,对于调控基因表达具有重要意义。RNA C-U的编辑是胞嘧啶(C)经过脱氨转变为尿嘧啶(U)的过程。在此过程中,PPR (pentatricopeptide repeat)结构域通常负责识别编辑位点,而DYW结构域

科学家构建人类发育细胞图谱

  目前,发育生物学的研究主要基于模式生物。由于实践上存在的挑战,人类的胚胎发育(从受精卵到胎儿出生)仍是一个知之甚少的“黑匣子”。近期,来自多国研究机构的一项联合研究阐述了人类发育细胞图谱及妊娠期参考图谱构建的路线图,相关成果发表在《Nature》杂志,标题为“A roadmap for the

DNA修饰图谱揭示人脑发育过程

由美国加州大学洛杉矶分校牵头的一项研究,揭示了人类大脑发育过程中基因调控的演变方式,并展示了染色质的3D结构在其中发挥的关键作用。研究人员绘制了海马体和前额叶皮质中DNA修饰的首张图谱,这两个大脑区域对学习、记忆和情绪调节至关重要,也常与自闭症和精神分裂症等疾病相关。这项研究为早期大脑发育如何影响身

科学家透视人类发育早期阶段

《自然》日前发表的一篇论文对一个处于原肠胚形成阶段的人类胚胎进行了详细的细胞和分子研究。原肠胚形成是人类发育早期的一个重要事件,这一阶段对人类发育至关重要,但有时却很难研究。这项新的研究结果带来了对此的独特认知。原肠胚形成是人类发育早期阶段的一个决定性时刻。这个过程从受精后14天左右开始,持续约一周

猕猴早期胚胎发育研究获进展

  日前,中科院昆明动物所郑萍课题组与中科院马普计算所韩敬东课题组合作,共同完成了题为Transcriptome analyses of rhesus monkey pre-implantation embryos reveal a reduced capacity for DNA double s

猕猴早期胚胎发育研究获进展

   日前,中科院昆明动物所郑萍课题组与中科院马普计算所韩敬东课题组合作,研究揭示了 非人灵长类动物(如猕猴)较小鼠更适合于研究人类早期胚胎发育调控机制。该成果在线发表《基因组研究》。  已知灵长类的早期胚胎与小鼠比较,具更高的染色体异常发生率及胚胎发育失败率,但机制并不清楚。  科研人员绘制了首个

干细胞模型再现人类胚胎早期发育

科技日报北京12月2日电 (记者张梦然)据英国《自然》杂志2日发表的一项研究,科学家用人多能干细胞建立了一个模型,可用来研究人类胚胎植入子宫的过程。人胚状体(blastoid)是模拟早期人类胚胎的结构,在研究中能准确再现人类胚胎早期发育的关键阶段,包括黏附在体外子宫细胞上。该模型或有助于推进我们对人

揭秘早期哺乳动物的发育过程

  由于小鼠的易实验性和强遗传性,其一直是生物医学研究中使用广泛的动物模型。但是,胚胎学研究发现,小鼠早期发育的许多方面与其他哺乳动物不同,从而使有关人类发育的推论复杂化。英国剑桥大学等研究团队合作构建了兔发育的形态学和分子图谱。该研究成果于近日发表在《Nature Cell Biology》,题为

科学家透视人类发育早期阶段

  《自然》日前发表的一篇论文对一个处于原肠胚形成阶段的人类胚胎进行了详细的细胞和分子研究。  原肠胚形成是人类发育早期的一个重要事件,这一阶段对人类发育至关重要,但有时却很难研究。这项新的研究结果带来了对此的独特认知。  原肠胚形成是人类发育早期阶段的一个决定性时刻。这个过程从受精后14天左右开始

骨桥蛋白与早期发育的作用介绍

  OPN对婴幼儿早期发育具有积极作用,尤其对于婴幼儿早期的免疫调节。在生命早期,Th1细胞因子产生不足和应答能力低下可能是导致新生儿固有细胞免疫力低,及向Th2免疫应答偏移的主要原因。研究表明OPN发挥作用的关键在于它对Th1和Th2免疫平衡的调节。临床研究表明,食用强化牛乳OPN的配方粉,婴儿耐

干细胞模型再现人类胚胎早期发育

  据英国《自然》杂志2日发表的一项研究,科学家用人多能干细胞建立了一个模型,可用来研究人类胚胎植入子宫的过程。人胚状体(blastoid)是模拟早期人类胚胎的结构,在研究中能准确再现人类胚胎早期发育的关键阶段,包括黏附在体外子宫细胞上。该模型或有助于推进我们对人类发育早期阶段的认识,以及开发不孕不

Nature:大脑基因表达图谱和神经元联系图谱绘制完成

2013年4月2日奥巴马政府公布“脑计划”,现在一年过去,脑计划出了两项突破性成果:科学家绘制出哺乳动物大脑中完整的基因表达图谱和神经元联系图谱        在美国总统巴拉克·奥巴马宣布了“使用先进革新型神经技术的人脑研究”(BRAIN)计划 1 年后,《自然》杂志于4月3日发表了两项研究,介

大脑完整基因表达图谱和神经元联系图谱绘制完成

  继美国总统奥巴马宣布“推进创新神经技术脑研究计划”(简称BRAIN计划或脑计划)一年后,美国科学家成功给“整个大脑”做了图谱。4月3日出版的英国《自然》杂志发表两项相关研究,介绍了哺乳动物大脑中完整的基因表达图谱和神经元联系图谱。此次的图谱对于研究人类大脑发育和神经回路,从而理解人类的行为和认知

小鼠大脑皮层基因活性图谱问世

  一国际研究小组最新发表在《神经细胞》杂志上的论文称,他们使用一种最新测序技术,首次成功描绘出小鼠大脑基因活性的完整图谱。该图谱覆盖了整个基因组的所有基因,十分详细地显示了小鼠大脑皮层各层次的基因活性情况。研究人员指出,该研究成果不仅有助于科学家进一步理解哺乳动物大脑的组织结构情况,

Nature-Methods:绘制大脑神经活动图谱

  由于斑马鱼幼鱼是透明的,而且它们的大脑尺寸较小,方便在显微镜下进行观察,因此这种模式动物是体内观察中枢神经系统活动的理想模型。  7月27日Nature Methods杂志公布了一项最新研究成果,来自霍德华修饰医学院Janelia Farm研究院的一组研究人员利用光片照明(light-sheet