遺伝子は、正しい発達のパスに神経細胞を保持する

同一のゲノムを持つ胚性幹細胞は、心臓、骨、脳など独特の組織、に成長する。一度に、科学者は細胞の種類で違いは開発細胞内のスイッチの遺伝子の様々なセットから生まれたと信じていた。その後、研究は、成人の神経細胞が一意に恒久的に体内の細胞の残りの部分で神経細胞の遺伝子をオフにする蛋白質を欠いていることを示した。

今、それは前駆体の神経細胞はすべての後にその同じ抑圧的なタンパク質が含まれていることが判明した。実際には、蛋白質は、成熟した神経細胞に胚性幹細胞を変換する遺伝子の複雑なネットワークを指示する、と言うハワードヒューズ医学研究所（HHMI）の研究者が。

2005年5月20日、ジャーナルセルの号に掲載されたこの新しい研究は、幹細胞から分化した神経細胞への遺伝子のセットを追跡するために、最初のうちかもしれない。また、幹細胞が発達可塑性を保持する方法の基本的な詳細を明らかにする。

"単一のタンパク質は、それすべてを行う、"ゲイルマンデル、でハワードヒューズの捜査だニューヨーク州立大学ストーニーブルック校は 。 "それは完全にオフには神経細胞の遺伝子を発現あえてしない皮膚な​​どの非神経組織、、で遺伝子を保持しています。しかし、それはまた、前駆細胞からニューロン表現型の完全な精緻化が可能になります。"

ハワードヒューズ准Nuritバラス、マンデルのラボでポスドクが率いる、研究では、修復脊髄損傷を理解または神経変性疾患で誤動作脳細胞を置き換えることを目的とした幹細胞研究進むことがある。また、誤ってガンで生成されたニューロンタンパク質が神経系を攻撃する免疫細胞を発生させる可能性のあるニューロンタンパク質、または神経学的症候群を、作るような小細胞肺癌など他の病気、、についての洞察を提供することがあります。

研究では、RE1 -サイレンシング転写因子の略であるRESTと呼ばれるタンパク質に焦点を当てています。それは独立してマンデルのグループとカリフォルニア工科大学ハワードヒューズ捜査官のDavid J.アンダーソン率いる番目のチームによって10年前に発見された。マンデルは、RESTが神経の遺伝子をquiets方法を説明するために頭字語を作成した。タンパク質はまた、ニューロン制限のサイレンサーの要因のために、アンダーソンはそれを与えた名、NRSFが知られています。

それ以来、彼らと他の人は、RESTがDNAにつかみ、他の分子、非神経細胞が肝臓、筋肉、および他の組織に分化するように無傷のまま配置で接着することによって他の細胞内の神経細胞の遺伝子がロックダウンされることを発見した。

RESTは、神経発達を指示するために別の一時的なオフのメカニズムを使用していることを新しい調査報告書。 "本研究では、REST調節遺伝子が抑圧さを維持するために複数の方法があることを示し、"ビクトリアLunyakとセル内の付随論評を共著マイケルG.ローゼンフェルド、カリフォルニア大学、サンディエゴ校HHMIの研究者は、言った、彼の研究室の研究員。

他の細胞における神経遺伝子のタイトな包装とは対照的に、RESTはオープンと遺伝子活性の構え胚性幹および前駆体の神経細胞のクロマチンを保持します。

"RESTは、トリガーがニューロンを作るためにそれの時間の胚性幹細胞を指示されるまで軽くブレーキを続けて、"マンデル氏は言う。セルは、その後、RESTの遺伝子をシャットダウンで終了する、の3つのフェーズでRESTを除去することによって神経系の開発を調整する遺伝子のアンサンブルの発現を誘発する。

"それはRNAを作ることができないようにセルがすべて過剰なタンパク質を取り除く、DNAはその頭の上にstompsし、それをキックオフ、"マンデル氏は言う。 "我々は、分化したニューロンにRESTを検出できません。"しかしRESTのいくつかの分子のパートナーは、おそらく微調整、成熟した神経細胞における遺伝子発現のまま、彼女は言った。

RESTは、一度に、多くの千の遺伝子の開始点に結合し、世界的に動作しているようです。差別化ニューロンにおけるRESTの漸進的な損失は、おそらくRESTの異なるレベルに敏感な遺伝子の正確なシーケンスを組織化、マンデルは推測。

RESTは、勉強することは困難遺伝子となっています。遺伝子機能を決定するための一般的な手法 - - ノックアウト技術を使用すると、彼らが生まれる前に遺伝子を欠損したマウスが死ぬので、RESTのために動作しません。胚性幹細胞は、マンデルはこの問題を回避するための手段を提供する。突然、彼らはまた、幹細胞はプラスチック残っている基本的な方法を明らかにした。

"本論文ではニューロンの誕生に始まり、RESTの死で終わる、全体の話のようです、"マンデル氏は言う。

http://www.hhmi.org