{"id":51012,"date":"2024-10-09T08:00:37","date_gmt":"2024-10-09T15:00:37","guid":{"rendered":"https:\/\/www.salk.edu\/?post_type=disclosure&p=51012"},"modified":"2024-10-09T09:32:31","modified_gmt":"2024-10-09T16:32:31","slug":"scientists-create-first-map-of-dna-modification-in-the-developing-human-brain","status":"publish","type":"disclosure","link":"https:\/\/www.salk.edu\/es\/news-release\/scientists-create-first-map-of-dna-modification-in-the-developing-human-brain\/","title":{"rendered":"Los cient\u00edficos crean el primer mapa de las modificaciones del ADN en el cerebro humano en desarrollo"},"content":{"rendered":"

LA JOLLA. Un nuevo estudio ha proporcionado una perspectiva sin precedentes sobre c\u00f3mo evoluciona la regulaci\u00f3n g\u00e9nica durante el desarrollo del cerebro humano, demostrando el papel cr\u00edtico que desempe\u00f1a la estructura tridimensional de la cromatina (ADN y prote\u00ednas). Este trabajo ofrece nuevas perspectivas sobre c\u00f3mo el desarrollo temprano del cerebro moldea la salud mental a lo largo de la vida.<\/p>\n

El estudio fue una colaboraci\u00f3n entre cient\u00edficos del Instituto Salk, la Universidad de California en Los \u00c1ngeles (UCLA), la Universidad de California en San Francisco (UCSF), la Universidad de California en San Diego (UCSD) y la Universidad Nacional de Se\u00fal. El equipo cre\u00f3 el primer mapa de la modificaci\u00f3n del ADN en el hipocampo y la corteza prefrontal, dos regiones del cerebro fundamentales para el aprendizaje, la memoria y la regulaci\u00f3n emocional. Estas \u00e1reas tambi\u00e9n est\u00e1n frecuentemente implicadas en trastornos como el autismo y la esquizofrenia.<\/p>\n

Los hallazgos fueron publicados en Naturaleza<\/em><\/a> el 9 de octubre de 2024.<\/p>\n

Los investigadores esperan que el recurso de datos, que han puesto a disposici\u00f3n del p\u00fablico a trav\u00e9s de\u00a0plataforma en l\u00ednea,<\/a>\u00a0ser\u00e1 una herramienta valiosa que los cient\u00edficos podr\u00e1n usar para conectar las variantes gen\u00e9ticas asociadas con estas afecciones con los genes, las c\u00e9lulas y los per\u00edodos de desarrollo que son m\u00e1s sensibles a sus efectos.<\/p>\n

\"Fluorescent<\/a>
Imagen fluorescente de un hipocampo humano en desarrollo.
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Cr\u00e9dito: Oier Pastor Alonso en UC San Francisco.<\/figcaption><\/figure>\n

\u201cEl desarrollo de un cerebro humano sano es una haza\u00f1a tremenda\u201d, dice el coautor del estudio Joseph Ecker<\/a>, profesor de Salk, Presidente del Consejo Internacional de Gen\u00e9tica de Salk e investigador del Instituto M\u00e9dico Howard Hughes. \u201cNuestro estudio establece una base de datos importante que captura cambios epigen\u00e9ticos clave que ocurren durante el desarrollo del cerebro, lo que a su vez nos acerca a comprender d\u00f3nde y cu\u00e1ndo surgen las fallas en este desarrollo que pueden conducir a trastornos del neurodesarrollo como el autismo\u201d.\u201d<\/p>\n

Para producir el mapa, el equipo de investigaci\u00f3n utiliz\u00f3 un enfoque de secuenciaci\u00f3n de vanguardia llamado secuenciaci\u00f3n de metilaci\u00f3n de un solo n\u00facleo y captura de conformaci\u00f3n de cromatina, o snm3C-seq. Esta t\u00e9cnica permite a los investigadores analizar simult\u00e1neamente dos mecanismos epigen\u00e9ticos que controlan la expresi\u00f3n g\u00e9nica a nivel de c\u00e9lula individual: cambios qu\u00edmicos en el ADN conocidos como metilaci\u00f3n y conformaci\u00f3n de la cromatina, la estructura tridimensional de c\u00f3mo los cromosomas se pliegan de forma compacta para caber en los n\u00facleos.<\/p>\n

Determinar c\u00f3mo estos dos elementos regulatorios act\u00faan sobre genes que afectan el desarrollo es un paso fundamental para comprender c\u00f3mo los errores en este proceso conducen a condiciones neuropsiqui\u00e1tricas.<\/p>\n

\u201cLa gran mayor\u00eda de las variantes causantes de enfermedades que hemos identificado se encuentran entre genes en el cromosoma, por lo que es dif\u00edcil saber qu\u00e9 genes regulan\u201d, dice el coautor del estudio Chongyuan Luo, profesor asistente de gen\u00e9tica humana en la David Geffen School of Medicine de UCLA. \u201cAl estudiar c\u00f3mo se pliega el ADN dentro de c\u00e9lulas individuales, podemos ver d\u00f3nde las variantes gen\u00e9ticas se conectan con ciertos genes, lo que puede ayudarnos a identificar los tipos de c\u00e9lulas y los per\u00edodos de desarrollo m\u00e1s vulnerables a estas afecciones\u201d.\u201d<\/p>\n

Por ejemplo, el trastorno del espectro autista se diagnostica com\u00fanmente en ni\u00f1os de 2 a\u00f1os en adelante. Sin embargo, si los investigadores pueden comprender mejor el riesgo gen\u00e9tico del autismo y c\u00f3mo impacta el desarrollo, potencialmente podr\u00e1n desarrollar estrategias de intervenci\u00f3n para ayudar a aliviar los s\u00edntomas del autismo, como los desaf\u00edos de comunicaci\u00f3n, mientras el cerebro se est\u00e1 desarrollando.<\/p>\n

El equipo de investigaci\u00f3n analiz\u00f3 m\u00e1s de 53,000 c\u00e9lulas cerebrales de donantes que abarcaban desde la mitad de la gestaci\u00f3n hasta la edad adulta, revelando cambios significativos en la regulaci\u00f3n g\u00e9nica durante ventanas de desarrollo cr\u00edticas. Al capturar un espectro tan amplio de fases de desarrollo, los investigadores pudieron ensamblar una imagen notablemente completa del reajuste gen\u00e9tico masivo que ocurre en puntos de tiempo cr\u00edticos del desarrollo cerebral humano.<\/p>\n

Uno de los per\u00edodos m\u00e1s din\u00e1micos ocurre a mitad del embarazo. En este momento, las c\u00e9lulas madre neuronales llamadas gl\u00eda radial, que han producido miles de millones de neuronas durante el primer y segundo trimestre, dejan de producir neuronas y comienzan a generar c\u00e9lulas gliales, que apoyan y protegen a las neuronas. Al mismo tiempo, las neuronas reci\u00e9n formadas maduran, adquiriendo las caracter\u00edsticas necesarias para cumplir funciones espec\u00edficas y formando las conexiones sin\u00e1pticas que les permiten comunicarse.<\/p>\n

Los investigadores dicen que esta etapa del desarrollo fue pasada por alto en estudios previos, debido a la limitada disponibilidad de tejido cerebral de este per\u00edodo.<\/p>\n

\"From<\/a>
De izquierda a derecha: Jingtian Zhou, Dong-Sung Lee, Chongyuan Luo, Jesse Dixon y Joseph Ecker.
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Cr\u00e9dito: Instituto Salk<\/figcaption><\/figure>\n

\u201cNuestro estudio aborda la compleja relaci\u00f3n entre la organizaci\u00f3n del ADN y la expresi\u00f3n g\u00e9nica en el cerebro humano en desarrollo en edades que generalmente no se investigan: el tercer trimestre y la infancia\u201d, dice Mercedes Paredes, coautora principal del estudio y profesora asociada de neurolog\u00eda en la UCSF. \u201cLas conexiones que hemos identificado entre diferentes tipos de c\u00e9lulas a trav\u00e9s de este trabajo podr\u00edan resolver los desaf\u00edos actuales en la identificaci\u00f3n de factores de riesgo gen\u00e9ticos significativos para afecciones del neurodesarrollo y neuropsiqui\u00e1tricas\u201d.\u201d<\/p>\n

Los hallazgos tambi\u00e9n tienen implicaciones para mejorar los modelos basados en c\u00e9lulas madre, como los organoides cerebrales, que se utilizan para estudiar el desarrollo y las enfermedades del cerebro. El nuevo mapa ofrece un punto de referencia para que los cient\u00edficos se aseguren de que estos modelos repliquen con precisi\u00f3n el desarrollo cerebral humano.<\/p>\n

\u201cLos trastornos neuropsiqui\u00e1tricos, incluso aquellos que surgen en la edad adulta, a menudo provienen de factores gen\u00e9ticos que alteran el desarrollo temprano del cerebro\u201d, dice Luo, quien anteriormente se entren\u00f3 en el laboratorio de Ecker en Salk. \u201cNuestro mapa ofrece una base de referencia para comparar con estudios gen\u00e9ticos de cerebros afectados por enfermedades y se\u00f1alar cu\u00e1ndo y d\u00f3nde ocurren los cambios moleculares\u201d.\u201d<\/p>\n

Los esfuerzos del grupo forman parte de los Institutos Nacionales de Salud\u00a0BRAIN Initiative Cell Atlas Network<\/a>, o BICAN, que tiene como objetivo construir atlas de referencia de c\u00e9lulas cerebrales que proporcionar\u00e1n un marco fundamental para el estudio de la funci\u00f3n y los trastornos cerebrales.<\/p>\n

Otros autores incluyen a Jingtian Zhou y Jesse Dixon de Salk; Matthew Heffel, Yi Zhang, Kangcheng Hou, Kevin Abuhanna, Joseph Galasso, Terence Li, Eleazar Eskin y Bogdan Pasaniuc de UC Los Angeles; Dong-Sung Lee de la Universidad Nacional de Se\u00fal; Oier Pastor Alonso, Ryan Ziffra y Tomasz Nowakowski de UC San Francisco; Colin Kern, Chu-Yi Tai, Carlos Garcia Padilla, Mahsa Nafisi, Yi Zhou, Eran Mukamel, Quan Zhu y Bogdam Bintu de UC San Diego; Anthony Schmitt de Arima Genomics; Maximilian Haeussler y Brittney Wick de UC Santa Cruz; Martin Jinye Zhang de la Universidad Carnegie Mellon y la Escuela de Salud P\u00fablica T.H. Chan de Harvard; y Fangming Xie de UC Los Angeles y UC San Diego.<\/p>\n

El trabajo fue apoyado por el Instituto Nacional de Salud Mental, el Instituto Nacional de Investigaci\u00f3n del Genoma Humano, el Instituto Nacional sobre el Abuso de Drogas, la Fundaci\u00f3n Simons, la Dotaci\u00f3n Roberta y Oscar Gregory en Investigaci\u00f3n sobre Accidentes Cerebrovasculares y Cerebro, Chan Zuckerberg Biohub, la Fundaci\u00f3n Nacional de Investigaci\u00f3n de Corea, la Fundaci\u00f3n Shurl y Kay Curci, y el Instituto de California para la Medicina Regenerativa.<\/p>","protected":false},"featured_media":51023,"template":"","faculty":[42],"disease-research":[169,167],"class_list":["post-51012","disclosure","type-disclosure","status-publish","has-post-thumbnail","hentry","faculty-joseph-ecker","disease-research-autism","disease-research-schizophrenia"],"acf":[],"yoast_head":"\nScientists create first map of DNA modification in the developing human brain - Salk Institute for Biological Studies<\/title>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/www.salk.edu\/es\/news-release\/scientists-create-first-map-of-dna-modification-in-the-developing-human-brain\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"es_MX\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"Scientists create first map of DNA modification in the developing human brain - Salk Institute for Biological Studies\" \/>\n<meta property=\"og:description\" content=\"LA JOLLA\u2014A new study has provided an unprecedented look at how gene regulation evolves during human brain development, showing how the 3D structure of chromatin\u2014DNA and proteins\u2014plays a critical role. 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