neurodevelopment の長年の困惑は主秘密の上でもたらすかもしれません。 Weill コルネルの医学大学で科学者によって導かれるチームは言いますのイベントが長い成長ニューロンセルの遠い核の細い軸索の影響の遺伝子のトランスクリプション背部の非常にどのようにひっくり返るか定めたことを。
調査はまたトランスクリプション要因の前代未聞の証拠を明らかにしました -- 遺伝子作業に影響を及ぼす蛋白質 -- 細胞核の外で働くこと。
性質の細胞生物学の 2 月 1 日問題で出版された調査結果は神経細胞がどのように健全な開発の間に、そしてどのようにの持って来るこれらのプロセスが神経疾患で道に迷うかもしれません育ち、接続するか神経科学者に大いによりよく理解をことができます。
「私達はニューロンの存続を保障する成長の軸索の先端の成長円錐が細胞核に主シグナルを送り返すというプロセスを」説明します Samie R. Jaffrey 助教授年長の調査の著者の先生を、 Weill コルネルの医学大学の薬理学の見つけました。 「このように、人間の神経系は一定時間にわたり成長しま、選択します神経学的な 「行き止まり上の実行可能な神経のパスを」。 このプロセスは私達が今」。記述する核と成長円錐間の通信連絡の種類で蝶番を付けます
先生が説明するように Jaffrey、成長の胎児は生れの後で保つより何倍もより多くのニューロンを運びます。 これらの新興ニューロンは特定のターゲットを追求する軸索と呼出される長い枝を送信します -- つま先、例えば、か腎臓または目。 近年、科学者は軸索としてターゲットに達することを検出しました -- 多くのセンチメートルであるかもしれないかどれが核から -- それはターゲットティッシュによってなされる神経の (NGF)成長因子と呼出されるシグナルを感じます。
「ほとんどの軸索適切な宛先に決してそれを作らないし、ニューロン前処理プログラムを作成された方法で停止するため」はと Jaffrey 先生は言います。 「しかし宛先に正しくナビゲートする軸索は検出します 「いいえ 「言わないニューロンに」 NGF、作りましたそれをの存続できます」。 これらのまれなケースでは、ニューロンは神経系の部分になるために住んでいます」。
しかしこの重要な情報はどのようにセルの 「司令部に戻って軸索の先端で成長円錐から」、核転送されますか。
「私達がこの作業で片付けるように努めた中央ミステリーだったと」 Jaffrey 先生は言います。
そうするためには、彼のチームは検査しました伝令RNA (mRNA) のための axonal 成長円錐を -- 特定の蛋白質を作り出すのを助ける遺伝物質のビット。 チームは調査の主執筆者の先生が Llewellyn J. コックス、先生の実験室の Jaffrey's ポストドクター開発した革新的で新しい技術を使用しました。 彼は科学者が単独で成長円錐の mRNA を見本抽出できたように育つように軸索をなだめすかしました。
「そうすることにより、私達は見つけられたそれらの成長円錐で mRNA のライブラリを構築できました」とコックス先生は言いました。
実験は 1 つの大きい驚きをもたらしました: トランスクリプション要因を作り出すタイプの mRNA は CREB を呼出しました。
「CREB が神経の存続に必要であること他の所で前の研究と」、は Jaffrey 先生を言います示しました。 「しかし誰も考えていませんずっと軸索でアクティブであるかもしれません」。
次のチームは 「存続シグナルの前で CREB の作業を追跡するのに最先端の蛍光技術を」の NGF 使用しました。
「私達は成長円錐で作り出される CREB を見、次に核に戻って旅するのを見ました」と Jaffrey 先生は言います。 「これは驚異的でした -- axonally 総合された蛋白質は核に於いての役割があることができることを提案しました非常に長距離の離れたの」。
自動的に消滅させるメカニズムをニューロンを離れて切替えに主のようであるのはこの axonally 作り出された CREB ですと、彼は言います。 「Axonal CREB 成長ニューロンは存続することを保障する遺伝子発現を誘導する核をと」、は Jaffrey 先生言います入力します。
これはチームが選択式に軸索ニューロンのない残りからの CREB mRNA を廃止したより遅い実験で確認されました。 「それが起こったときに、ニューロンは停止しました、 NGF の前で」と Jaffrey 先生は言います。 「これは証明しますその axonal CREB、核のない CREB を、ですここに重要人物」。
調査結果は前に進む神経科学のための大きい含意があるかもしれません。 まず、それらは相互接続されたニューロンの複雑なシステムがどのように一定時間にわたり成長する、そしてどのようにのこの軸索に核関係の異常がその開発を損なうかもしれませんか重要で新しいライトを取除きます。
「私達はまたターゲットを見つけるために軸索がティッシュを通ってナビゲートするか、または軸索がターゲットで着き、 synapses を作成するとき私達が観察したことを現象の種類が開発の他のポイントで行われるかもしれなければかどうかのような疑問に思っています -- ニューロン間の電気化学橋、および標的細胞」と Jaffrey 先生は言います。 「軸索のこの最近検出された特性 -- 自身の機能トランスクリプションを作り出すその機能は考慮します -- 軸索が neurodevelopment 全体の核と通信するようにするかもしれません」。