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Differentially expressed genes among motor and prefrontal areas

Sato A, Nishimura Y, Oishi T, Higo N, Murata Y, Onoe H, Saito K, Tsuboi F, Takahashi M, Isa T, Kojima T

In higher primates, the motor-related areas of the neocortex are highly differentiated into several subareas based on both functional and cytoarchitectural aspects. To assess the molecular basis of this areal specialization, we investigated the gene expression profiles of the primary motor area (M1), premotor area (dorsal and ventral, PMd and PMv, respectively), and prefrontal area (A46) in rhesus monkeys using DNA microarray. We discovered that 476 genes were differentially expressed among these 4 areas. More than half of these genes were most abundantly expressed in M1, and most genes were complementarily expressed between M1 and A46. The expression profiles of PMd and PMv were quite similar to each other and different from those of M1 and A46. The data will provide a fundamental basis for the further analysis of the structure–function relationship of the primate brain.

Biochemical and Biophysical Research Communications 362 (2007) 665–669

アカゲザルの大脳新皮質の領野間での遺伝子発現を網羅的に比較した。前頭前野(46野)、運動前野腹側部、運動前野背側部、一次運動野を対象に、DNAアレイ法(52865プローブセット)で解析したところ、領野間で発現に有意な差がある遺伝子は476個あった。領野間の全体的な遺伝子発現パターンは前頭前野と一次運動野が最も遠く、運動前野はその中間であった。運動前野で最も多く発現しているパターンの遺伝子の数が多く(93個)、その中には、髄鞘化に関わるものや神経細胞の活動性に関わるものが多かった。前頭前野で最も多く発現しているパターンの遺伝子は50個あり、受容体関連のもの、転写因子、カルシウム結合蛋白などのものがあった。これらの結果は、皮質領野の構造と機能の関連を考察する基礎資料になると考えられる。  この研究は、理研、産総研、生理研との共同研究である。


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