Gen-Netzwerk-Analyse ist ein wertvolles Werkzeug für das Verständnis der Alzheimer-Krankheit

Alzheimer-Krankheit (AD) ist bekannt, beinhalten Interaktionen zwischen vielen verschiedenen Genen, so dass es schwierig zu sagen, die spezifischen Mechanismen. Aber jetzt haben Forscher aus Japan haben eine neue Methode gefunden, Gene zu identifizieren, dass Sie eine Rolle bei neurodegeneration in AD.

In einer Studie, veröffentlicht in diesem Monat in Human Molecular Genetics, Forscher von der Universität von Osaka, Niigata Universität und das Nationale Zentrum für Geriatrie und Gerontologie haben gezeigt, Gene auslösen, dass bestimmte Veränderungen in den verbindungen zwischen Proteinen, die sogenannten protein-Domäne networks (PDNs), die wesentlich im Zusammenhang mit neurodegeneration in AD.

Netzwerk-Analyse ist wirksam für die Merkmale des AD beim Menschen, sowie Identifizierung von Genen, die Steuern, die pathologischen Veränderungen in den Netzwerk-Eigenschaften. Die Forscher führten Netzwerk-Analyse von Veränderungen in PDNs, um festzustellen, ob dieser Prozess könnte verwendet werden, um zu zeigen genetische Veränderungen im Zusammenhang mit der AD-Pathologie in den verschiedenen Stadien der Krankheit.

„PDNs kann stark variieren zwischen Gewebe-und Zelltypen und unterschiedliche Strukturen haben in normal versus disease states“, erklärt Masataka Kikuchi, Blei-Autor der Studie. „Wir wollten sehen, ob wir könnten einen integrierten Netzwerk-Ansatz zur Identifizierung neuer Gene, die mit dem Zusammenbruch von PDNs in der AD,“ fügt Dr. Michiko Sekiya, co-lead Autor.

Um dies zu tun, haben die Forscher untersuchten protein-Interaktion Daten und gen-expression-Daten von post-mortem-Gehirn-Proben von Patienten mit AD zu generieren PDNs. Sie fanden heraus, dass die Verschlechterung der PDNs aufgetreten ist in bestimmten Phasen der AD und RAC1 identifiziert als ein bestimmtes gen spielt eine wichtige Rolle in der Veränderung des PDNs. Dann untersuchten Sie die Auswirkungen der Deaktivierung von RAC1 in der Fruchtfliege Drosophila.

„Wir fanden, reduziert Ebenen von RAC1 in post-mortem-Gehirn-Proben von Patienten mit AD, und diese änderungen wurden validiert, indem Sie die gen-expression von öffentlich verfügbaren Daten legen“, sagt senior-Autor Koichi M. Iijima. „Weiter, Hemmung der RAC1 in Drosophila induzierte altersabhängige Veränderungen im Verhalten, begleitet von neurodegeneration.“

Darüber hinaus fanden Sie, dass die Anzahl der Interaktionen konstituiert PDNs in drei Regionen von AD-Gehirnen verringert mit jeder Stufe der AD.

„Diese Daten liefern weitere Beweise dafür, dass PDNs Zusammenbruch während der progression von AD“, sagt Norikazu Hara, co-lead Autor. „So, änderungen in der PDNs kann ein Schlüssel-element neuronaler Dysfunktion und neurodegeneration Auftritt, in AD.“

Diese Ergebnisse zeigen, dass eine integrierte Netzwerk-Ansatz ist vorteilhaft bei der Bestimmung der Faktoren, die zu neurodegeneration in AD, die möglicherweise verbessern die Chancen der Aufdeckung neuer Biomarker und therapeutischer Behandlungen.