Nhóm do Priya Rajasethupathy tại Rockefeller University công bố trên Nature Neuroscience đã quét bộ gen của gần 200 con chuột lai từ tám dòng bố mẹ, bao gồm một số dòng có nguồn gốc hoang dã, để phản ánh tính đa dạng di truyền tương tự ở người. Họ xác định một tác động di truyền mạnh ở vỏ não trước trán, vùng não liên quan trực tiếp tới khả năng chú ý.
Các con chuột có hiệu suất chú ý cao có mức biểu hiện gen Homer1 ở vùng vỏ não trước trán thấp hơn đáng kể. Hiệu ứng này liên quan đến hai phiên bản ngắn của gen, Homer1a và Ania3; nhóm ghi nhận rằng chuột vốn có mức hai isoform này thấp cho kết quả tốt hơn trong các bài kiểm tra. Thí nghiệm giảm hai isoform này trong một khoảng cửa sổ phát triển hẹp ở tuổi vị thành niên làm chuột chạy nhanh hơn, thực hiện nhiệm vụ chính xác hơn và ít bị phân tâm hơn trên nhiều bài kiểm tra. Khi thực hiện thay đổi tương tự ở chuột trưởng thành, họ không thấy hiệu ứng, gợi ý về một giai đoạn quan trọng vào đời sớm khi Homer1 có tác dụng.
Ở mức tế bào, giảm Homer1 trong tế bào thần kinh vỏ não trước trán dẫn tới tăng số thụ thể GABA — các “phanh” phân tử của hệ thần kinh. Thay đổi này tạo ra mức hoạt động nền yên tĩnh hơn và làm xuất hiện các đợt hoạt động tập trung khi có tín hiệu đến, giúp tăng tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu. Tác giả Rajasethupathy nói: "Gen chúng tôi tìm thấy có tác động rõ rệt lên khả năng chú ý và có liên quan đến con người." Nhóm cũng cho biết phát hiện mở ra con đường cho liệu pháp nhắm tới làm dịu mạch não và họ sẽ nghiên cứu thêm về di truyền của Homer1, đặc biệt một vị trí splice trong gen mà nhóm cho rằng "có thể nhắm mục tiêu bằng thuốc".
Từ khó
- vỏ não trước trán — phần vỏ não phía trước của thùy trán
- biểu hiện — mức RNA hoặc protein do một gen tạo ra
- isoform — biến thể khác nhau của cùng một protein
- thụ thể GABA — protein trên tế bào nhận tín hiệu ức chế
- giai đoạn quan trọng — thời kỳ phát triển nhạy cảm với thay đổi
- tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu — mức so sánh giữa tín hiệu và nhiễu nền
- splice — vị trí trên gen liên quan tới cắt nối RNA
Mẹo: di chuột, dùng phím Tab hoặc chạm vào các từ được tô sáng trong bài để xem định nghĩa nhanh ngay khi bạn đọc hoặc nghe.
Câu hỏi thảo luận
- Phát hiện về Homer1 và các isoform liên quan có thể dẫn tới loại liệu pháp nào cho rối loạn chú ý? Hãy nêu ví dụ và lý do.
- Tại sao việc can thiệp trong tuổi vị thành niên lại quan trọng hơn khi can thiệp ở tuổi trưởng thành theo bài báo?
- Nhóm nhắm tới một vị trí splice bằng thuốc; theo bạn, lợi ích và rủi ro chính của phương pháp nhắm mục tiêu gen như vậy là gì?
