神经元缺乏复制其DNA的能力，因此他们一直在努力修复对其基因组的损害。一项新研究发现，这些修复不是随机的，而是着重于保护似乎在神经识别和功能中起关键作用的某些遗传“热点”。
神经元缺乏复制其DNA的能力,通常不会随着时间的推移而自我取代，使其成为人体内寿命最长的细胞之一。它们的寿命使它们随着年龄的增长修复DNA中的损伤变得更加重要，以便在人类生命的几十年中保持其功能。随着年龄的增长，神经元进行这些基因修复的能力下降，这可以解释为什么人们会患上与年龄有关的神经退行性疾病，例如阿尔茨海默氏症和帕金森氏症。
为了研究神经元如何维持基因组健康，研究作者开发了一种称为“修复序列”的新技术。该团队从干细胞中产生神经元，并向它们喂食合成的核苷-分子是构成DNA的基础。这些人造核苷可通过DNA测序找到并成像，显示神经元在哪里使用它们对被正常细胞过程破坏的DNA进行修复。尽管科学家希望看到一些优先事项，但他们对神经元对保护基因组某些部分的关注程度感到惊讶。
“我们所看到的是难以置信的清晰，清晰的维修区域；非常集中的区域，大大高于对比水平，”共同第一作者，同时通讯作者迪伦·里德说，他曾是索尔克大学的博士后学者，现在是Vertex的研究员。药剂学。“位于这些“热点”上的蛋白质与神经退行性疾病有关，而且这些部位也与衰老有关。”
作者发现了大约65,000个热点，覆盖了大约2％的神经元基因组。然后，他们使用蛋白质组学方法来检测在这些热点处发现了哪些蛋白质，这暗示了许多与剪接相关的蛋白质。（这些可能与其他蛋白质的最终产生有关。）当这些细胞用DNA破坏剂处理后，这些位点中的许多似乎很稳定，并且发现最稳定的DNA修复热点与这些位点密切相关。最能预测神经元年龄的化学标签会附着（“甲基化”）。
先前的研究集中在鉴定遭受基因破坏的DNA片段上，但这是研究人员第一次寻找基因组被严重修复的地方。
里德说：“我们将范式从寻找损坏转变为寻找维修，这就是为什么我们能够找到这些热点的原因。” “这确实是一种新的生物学，最终可能会改变我们对神经系统中神经元的理解，而我们了解得越多，我们就越会寻求开发针对年龄相关疾病的疗法。”
担任年龄相关的神经退行性疾病研究的Vi和John Adler主席的Gage补充说：“了解基因组中哪些区域容易受到损害是我们实验室非常激动人心的话题。我们认为Repair-seq将是一个强大的功能工具，我们将继续探索其他新方法来研究基因组完整性，特别是与衰老和疾病有关的基因组完整性。”
故事来源：
索尔克研究所