Исследователи из Университета Осаки выяснили, что дефицит ДНК полимеразы β (Polβ) в нервных стволовых клетках влияет на выживание нейронных структур в развивающемся мозге.

Организм обладает множеством механизмов для восстановления ДНК. Используя мышей, ученые из Университета Осаки сообщили о дефекте одного из них, ДНК полимеразы β, ведущем к недоразвитости коры и аксональной сети мозга. Выводы могут объяснить появление таких расстройств, как аутизм или микроцефалия.

«Polβ отвечает за починку базы данных ДНК в мозгу. Так как многие неврологические нарушения связаны с новыми мутациями, мы хотим изучить, как потеря полимеразы влияет на нейронное развитие, — объяснил Нориюки Суго. – Мы нашли свидетельства, что Polβ принимает участие в развитии мозга, но не других органов. А ее дефекты ведут к катастрофическим двухнитевым разрывам (ДНР) с последующей смертью клеток в определенных зонах развивающейся коры».

Для исследования команда Суго вывела мышей с дефицитом полимеразы. У грызунов наблюдалось большое количество ДНР в нейронных стволовых клетках. В результате многие молодые нейроны умирали из-за апоптоза. У мышей также наблюдались дефекты развития определенных аспектов мозговой анатомии и рост аксонов в некоторых тканях.

«Мы выяснили, что недостаток Polβ ведет к повышенному уровню смертности нейронов в глубинных слоях коры. Они у модифицированных грызунов оказались тоньше», — объяснил Суго.

Правильное развитие зависит от генетических и эпигенетических факторов. Исправление ДНК полимеразой — один из примеров первой группы. Исследователи также обнаружили деметилирование ДНК (эпигенетический фактор). Оба примера подчеркивают важность Polβ для правильной экспрессии генов в развитии мозговой коры и новой цели для изучения связанных с ним синдромов и расстройств.