Gene kontrollieren die kortikale Oberfläche
Menschen weisen vererbbare Variationen in der Gehirnstruktur und -funktion auf. Um zu identifizieren, wie Genvarianten die Großhirnrinde beeinflussen, haben Makowski et al. führten genomweite Assoziationsstudien an fast 40.000 Erwachsenen und 9000 Kindern durch. Sie identifizierten mehr als 400 Loci, die mit der Gehirnoberfläche und der kortikalen Dicke assoziiert sind und durch Magnetresonanztomographie-Analysen beobachtet werden konnten. Die Untersuchung biologischer Signalwege, die Genvarianten mit Phänotypen verknüpfen, identifizierte regionenspezifische Anreicherungen neurologischer Entwicklungsfunktionen, von denen einige mit psychiatrischen Störungen assoziiert waren. Die Partitionierung von Genen mit vererbbaren Varianten relativ zur evolutionären Erhaltung half dabei, eine Hierarchie der Gehirnentwicklung zu identifizieren. Diese Analyse identifizierte eine humanspezifische Gen-Phänotyp-Assoziation im Zusammenhang mit Sprache und informiert darüber, welche Gene in verschiedenen Modellorganismen untersucht werden können. —LMZ
Abstrakt
Um die Auswirkungen genetischer Varianten auf das Gehirn zu bestimmen, verwendeten wir genetisch informierte Gehirnatlanten in genomweiten Assoziationsstudien der regionalen kortikalen Oberfläche und Dicke bei 39.898 Erwachsenen und 9.136 Kindern. Wir haben 440 genomweite signifikante Loci in der Entdeckungskohorte und 800 aus einer kombinierten Post-hoc-Metaanalyse aufgedeckt. Loci im Erwachsenenalter wurden größtenteils in der Kindheit erfasst, zeigten Signaturen negativer Selektion und waren mit der frühen Neuroentwicklung und mit neuropsychiatrischen Risiken verbundenen Signalwegen verbunden. Gegensätzliche Abstufungen von verringerter Oberfläche und erhöhter Dicke waren mit gemeinsamen Inversionspolymorphismen verbunden. Untere Frontalregionen, die das für die Sprache wichtige Broca-Areal umfassen, wurden mit humanspezifischen genomischen Elementen angereichert.
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abe8457