Um enigma de longa data no neurodevelopment pode ter rendido acima de um segredo chave. Uma equipe conduzida por cientistas na Faculdade Médica de Weill Cornell diz que determinaram como os eventos no derrubam muito do neurônio se tornando longo, parte traseira magro da transcrição do gene da influência do axónio no núcleo distante da pilha.
O estudo igualmente revelou a primeira-nunca evidência de um factor da transcrição -- proteínas que influenciam a actividade de gene -- trabalho fora do núcleo de pilha.
Os resultados, publicados na introdução do 1º de fevereiro da Biologia Celular da Natureza, poderiam trazer a neurocientistas muito melhor uma compreensão de como as pilhas de nervo crescem e conectam durante a revelação saudável, e de como estes processos puderam ir perdidos na doença neurológica.
“Nós encontramos um processo por meio de que o cone de crescimento na ponta do axónio se tornando envia os sinais chaves de volta ao núcleo de pilha assegurar a sobrevivência do neurônio,” explicamos o Dr. superior Samie R. Jaffrey do autor do estudo, professor adjunto da farmacologia na Faculdade Médica de Weill Cornell. “Desta maneira, o sistema nervoso humano torna-se ao longo do tempo, escolhendo caminhos neurais viáveis sobre “sem saída neurológicos. “Este processo articula-se no tipo de uma comunicação entre o cone de crescimento e o núcleo que nós descrevemos agora.”
Como o Dr. Jaffrey explica, o feto tornando-se leva muitas vezes mais neurônios do que reterá após o nascimento. Estes neurônios recentemente formados mandam os ramos longos chamados os axónio que procuram alvos específicos -- um dedo do pé, por exemplo, ou um rim ou um olho. Nos últimos anos, os cientistas descobriram que como o axónio alcança seu alvo -- qual pode ser muitos centímetros longe do núcleo -- detecta um sinal chamado o factor de crescimento do nervo (NGF), que é feito por tecidos do alvo.
“A Maioria de axónio nunca fazem-no a seu destino apropriado e os neurônios para morrer fora em uma maneira preprogrammed,” o Dr. Jaffrey diz. “Mas os axónio que navegam correctamente a seus destinos detectam NGF que “diz” ao neurônio “Não, você fizeram-no, você podem sobreviver. “Nestes casos mais raros, o neurônio vive para transformar-se parte do sistema nervoso.”
Mas como esta informação crítica obtem passada do cone de crescimento na ponta do axónio de volta ao centro comando da pilha de “,” o núcleo?
“Que era o mistério que central nós procuramos esclarecer neste trabalho,” o Dr. Jaffrey diz.
Para fazer Assim, sua equipe examinou cones de crescimento axonal para o RNA de mensageiro (o mRNA) -- bits do material genético que ajudam a produzir proteínas específicas. A equipe usou uma técnica nova inovativa desenvolvida pelo Dr. Llewellyn J. Cox do autor principal do estudo, um pesquisador pos-doctoral no laboratório do Dr. Jaffrey. Persuadiu axónio para crescer de tal maneira que os cientistas podiam provar o mRNA nos cones de crescimento apenas.
“Ao fazê-lo, nós podíamos construir uma biblioteca do mRNA encontrada naqueles cones de crescimento,” o Dr. Cox disse.
A experiência rendeu uma surpresa grande: um tipo de mRNA que produz um factor da transcrição chamou CREB.
“A pesquisa Prévia em outra parte mostrou que CREB é essencial à sobrevivência neuronal,” o Dr. Jaffrey diz. “Mas ninguém tinham pensado nunca que pôde ser activo no axónio.”
A equipe em seguida usou a tecnologia fluorescente pioneiro para seguir a actividade de CREB na presença da “do sinal sobrevivência,” NGF.
“Nós olhamos CREB que está sendo produzido no cone de crescimento e vimo-lo então viajar de volta ao núcleo,” o Dr. Jaffrey diz. “Isto era surpreendente -- sugeriu que a proteína axonally-sintetizada poderia ter um papel no núcleo, um ausente muito interurbano.”
É este CREB axonally produzido que parece ser chave à comutação fora do neurônio se destrói o mecanismo, diz. “O CREB axonal incorpora o núcleo, onde induz a expressão genética que se assegura de que o neurônio se tornando sobreviva,” Dr. Jaffrey diz.
Isto foi confirmado em uma experiência mais atrasada onde a equipe abulisse selectivamente CREB mRNA dos axónio mas não do resto do neurônio. “Quando isso aconteceu, os neurônios morreram, mesmo na presença de NGF,” o Dr. Jaffrey diz. “Isto prova esse CREB axonal, não CREB no núcleo, é o actor importante aqui.”
Os resultados podem ter implicações grandes para a neurociência que vai para a frente. Antes de mais nada, derramam a luz nova importante em como o sistema complexo de neurônios interconectados se torna ao longo do tempo, e em como as aberrações neste relacionamento do axónio-à-núcleo puderam danificar essa revelação.
“Nós igualmente estamos querendo saber se o tipo de fenômeno que nós observamos pôde ocorrer em outros pontos durante o processo de desenvolvimento, como quando os axónio navegam através dos tecidos para encontrar seus alvos ou quando os axónio chegam em alvos e criam sinapses -- as pontes electroquímicas entre os neurônios, e pilhas de alvo, o” Dr. Jaffrey diz. “Esta propriedade recentemente descoberta do axónio -- sua capacidade para produzir sua própria transcrição funcional fatora -- pôde permitir que os axónio comuniquem-se com o núcleo durante todo o neurodevelopment.”