University of California - Wissenschaftler San Franciscos (UCSF) haben einen Schlüsselschritt in einer Signalisierenbahn geleuchtet, der Hilfen Embryonalentwicklung instrumentieren. Das Finden, sagen sie, konnten zu Einblicke in die Entwicklung von Stammzellen führen sowie Geburtsschäden und Krebse und tanken folglich therapeutische Strategien.
Die Studie, berichtet in der Natur (13. Oktober 2005), konzentriert sich auf die Igelfamilie von Signalisierenmolekülen, die eine zentrale Rolle spielen, wenn sie Entwicklung des frühen Wachstums und räumlichen des Planes des Embryos verweisen, sowie von seiner neueren Organ- und Gliedentwicklung. Defekte im Igelsignalisieren sind eine beträchtliche Ursache einiger Geburtsschäden und Krebse.
Abgesondert von einer Zelle, gibt Trieb eines Igelsignals zum Oberflächenrezeptor einer zweiten Zelle und dann, in einer Schnellfeuerreihenfolge von biochemischen Reaktionen, eine Meldung in den Kern der Zelle weiter. Dort gibt er eine Ausbildung heraus und fordert die Zelle auf, um sich zu teilen, oder spezialisiert sich in ein bestimmtes Zellbaumuster oder migriert, um zu helfen, ein anderes Teil des Embryos darzustellen, und so weiter. Diese Transaktion, bekannt als Signal Transduction, ist eine endlose Aktivität der Embryonalentwicklung.
Wissenschaftler haben lang gewusst, dass Igelsignalisieren die Aktivität eines Proteins benötigt, das bekannt ist als Geglättet. Dieses ist in den Tieren demonstriert worden, die von Insekten zu Menschen reichen.
Sie haben auch gewusst, dass Defekte, in Geglättet, das nur innerhalb des Igelsignalisierens arbeitet, für einige Kästen von menschlichen Krebsen - am vorstehendsten Hautkrebs verantwortlich sind, der als basale Zellkrebsgeschwür bekannt sind und ein Kindheitshirntumor, der als medulloblastoma bekannt ist -- sowie einige Geburtsschäden.
Jedoch haben sie nicht gewusst, wie Geglättet seine Funktion durchführt noch wo sie in der Zielzelle ist.
Jetzt durch eine Reihe Studien, die in einige Baumuster Zellen in der Kultur und in zebrafish und Mäuseembryos geleitet werden, haben die UCSF-Wissenschaftler beide Fragen beantwortet. Im Prozess haben sie die kritische Rolle eines zellulären Bauteils aufgedeckt, das bis jetzt ein Geheimnis gewesen ist: eine Antenne ähnliche Zelle befestigte zu den Zellen, die als die Hauptwimper bekannt sind.
Die Hauptwimper, fällt sie aus, dient als der Drehpunkt in einer Reihe von akrobatischem wie Bewegungen zwischen dem Igelsignal und dem Geglätteten Protein. Sobald Igeles ein zu seinem Empfänger auf der Oberfläche der Zielzelle verriegelt hat, fordert sie die Zelle zur Bewegung auf, die Geglättet wird, positioniert in den Bäschen um den Kern der Zelle, auf die Hauptwimper. Die Positionierung von Smoothened auf die Wimper fordert der Reihe nach abwärts gerichtetes Signalisieren von Igelsignalen in den Kern auf, in dem die Ausbildung herausgegeben wird.
Gerade wie oder, was die Hauptwimper tut, um zu fördern, Smootheneds Aktivität nicht klar ist, sagen Sie die Forscher. Jedoch ist seine Beteiligung im Prozess eine Enthüllung.
Wissenschaftler anderswo berichteten in der Natur in (6. November 2003) diesem Ausbau der Hauptwimper von den Zellen, die zu Defekte im neuralen Kopieren geführt wurden, resultierend aus Igelsignalisieren. Jedoch wussten sie nicht warum.
„Diese Studie nimmt zwei Geheimnisse - wie Geglättete Funktionen und die Rolle der Hauptwimper - und schlägt eine Vorrichtung, durch die sie angeschlossen werden,“ sagt den älteren Autor der Studie, Jeremy Reiter, MD, Doktor, ein Gegenstück im UCSF-Programm in der Entwicklungs- und Stamm-Zellbiologie vor, die ein Teil des UCSF-Instituts für Stammzelle und Gewebe-Biologie ist.
Die Auswirkungen für medizinische Forschung, sagt er, ist beträchtlich.
Igeles signalisiert Spiel eine wichtige Rolle in der embryonalen Aufforderung und in den adulten Stammzellen, um in einige der fachkundigen Zellen zu unterscheiden, die die Gewebe des Gehäuses bilden -- wie die des Gehirns, des Pankreas und der Haut. Das neue Finden, sagt Reiter, wird Wissenschaftlerbemühungen voranbringen, Signalisierenmoleküle zu verwenden, um die Unterscheidung von embryonalen Stammzellen im Kulturteller, mit dem Ziel der Anwendung sie zu verweisen, um schädigende Gewebe bei Patienten auszutauschen oder aufzufüllen.
Die Entdeckung konnte für neurale Stammzelleforschung besonders wichtig sein, sagt Arnold Kriegstein, MD, Doktor, Direktor des UCSF-Instituts für Stammzelle und Gewebe-Biologie. Kriegstein, ein neuraler Stammzellewissenschaftler, war kein Autor auf der Studie.
„Igelsignalisieren spielt eine kritische Rolle, wenn es die Unterscheidung von neuralen Stammzellen in die verschiedenen Formulare von Neuronen im Gehirn auffordert,“ sagt er. „Die Entdeckung von der Bedeutung der Wimper im Igelsignalisieren sollte unser Verständnis der betroffenen Vorrichtungen beträchtlich voranbringen,“ sagt er.
Das Finden sollte Forschung in die Ursachen von bestimmten Geburtsschäden (wie Holoprosencephalie- und Glieddefekten) tanken und Krebse, sagt Reiter. Smoothened bekannt bereits, um ein ProtoOncogene, ein normales Gen zu sein, das, wenn es geändert wird, zum Verursachen von Krebsen fähig ist. Aber seine nahe Beteiligung mit der Hauptwimper schlägt vor, dass die letzteren möglicherweise auch impliziert werden und ein mögliches Ziel für Therapie vorschlagen.
Breit, sagt Reiter, die Hauptrolle der wimper im Igelen, das Signalisieren anzeigt, dass zu arbeiten ist wahrscheinlich, in anderen Signalisierenbahnen, auch.