Pubertet: Genetisk "On-Switch" lyser lett på hvorfor tenåringer plutselig blir kåte

Pubertet er best kjent for en massiv bølge i kjønnshormoner som begynner å vokse opp. Men så godt kjent som vi er med denne plutselige livsendrende forandringen, er ingen helt sikker på hva som setter hele prosessen i bevegelse. Et papir utgitt denne uken i eLife, men foreslår en forklaring: en bryter i hjernen som forteller kroppen er det på tide å bli en voksen.

Laura Pereira, Ph.D., postdoktoralforsker ved Columbia University og medforfatter på det nye papiret, har jobbet med biolog Oliver Hobert, Ph.D., for å vise at en håndfull gener fungerer som en genetisk bryter for puberteten i hjernen, spesielt hos menn.

Hun forteller Omvendt at puberteten er så forvirrende for forskere som det er forvirrede tenåringer. "Jeg synes det er veldig tydelig fra dette arbeidet og annet arbeid hvor lite vi vet om puberteten som har blitt et tydelig problem," sier hun. Lagets arbeid på den gjennomsiktige ormen Caenorhabditis elegans, bringer oss imidlertid et skritt nærmere å forstå hva som slår av økningen av hormoner som gjør puberteten så viktig.

Aktivering av visse gener på hann C. elegans, fant de, spurte konkrete mønstre av mannlig utvikling i hjernen og også skiftet deres oppførsel for å være rettet bestemt mer mot kjønn. Teamet mener at disse genene kan utgjøre "on-switch" som er ansvarlig for den plutselige økningen i hormoner.

"Jeg vil si at vår studie peker på den potensielle eksistensen av genetiske veier oppstrøms for hormonfrigivelse i hjernen," forteller Hobert, professor i Columbia's avdeling for biokjemi og molekylærfysikk, forteller Omvendt. "Den hormonelle kontrollen av puberteten er veldig godt forstått og studert, men mekanismer som setter slike hormonelle kontrollaspekter i bevegelse, er mye mindre godt forstått."

Pereira fant at unge ormer uttrykker et gen som heter Lin-41. Men når de når en viss alder, blir det genet undertrykt og noen nevroner begynner å uttrykke et annet gen som heter Lin-29A. Det er da ting begynner å forandre seg.Pereira la merke til at hjernen til mannlige ormer som hadde begynt å uttrykke Lin-29A, begynte å utvikle seg forskjellig: Deres nevroner tok litt annerledes form enn de som ses i yngre ormer, som hun kaller en "remodeling av det mannlige nervesystemet." Selv Enda viktigere, endret også hvordan de oppførte seg.

Når deres nevroner begynte å uttrykke dette nye genet, begynte mannlige ormer søker etter hjelpekamre - som de ikke gjorde i ungdomsfasen. Pereira la også merke til at ormer som ikke hadde det genet, ikke viste de samme oppføringene.

"Det er hovedsakelig det vi vet at når du blir voksen, og jeg snakker så generelt som jeg kan for alle dyrearter, må du reprodusere," sier hun. «Juveniler er ikke kompis, så hjernen er ombygging for å kunne styre atferd som er voksspesifikke, for eksempel courting eller parring og foreldre,» fortsetter hun.

Hva er enda mer interessant er at Lin-29A bare uttrykkes i hjernen til mann ormer, som støtter ideen om at mannlige og kvinnelige hjerner tar litt forskjellige veier mot voksen alder. Det er viktig at Pereira fortsatt ikke er sikker på om det er en Lin29A-motpart i den kvinnelige hjernen. Hun kaller det et "åpent spørsmål".

Bortsett fra å hjelpe oss med å forstå hva som hopper opp den ubehagelige, ubehagelige og spennende siste etappen av barndommen, kan bedre karakterisering av disse små forskjellene i ungdomsmaskutvikling til slutt være nyttig for å forstå hvordan man behandler visse sykdommer hos mennesker.

"Under pubertet oppstår mange sykdommer," sier Pereira, "så det er spesielt interessant å forstå hvordan hjernen gjennomgår disse endringene og hvordan endringene også er forskjellige mellom de forskjellige kjønnene."