在 neurodevelopment 的长年的难题可能产生关键秘密。 科学家导致的小组在 Weill 康奈尔山东医学院说他们确定了在的活动非常如何在细胞的遥远的中坚力量长打翻开发的神经元的,皮包骨头的轴突影响基因副本返回。
这个研究也显示了副本系数的第一个证据 -- 影响基因活动的蛋白质 -- 从事在细胞核之外。
发现,发布在本质细胞生物学的 2月 1日问题,可能带来神经科学家一好了解神经细胞在健康发展期间,如何增长并且连接,并且这些进程如何在神经病也许迷路。
“我们找到一个进程,藉以在开发的轴突的技巧的生长锥送回关键信号到细胞核保证神经元的生存”,解释高级研究作者博士 Samie R. Jaffrey,药理副教授在 Weill 康奈尔山东医学院的。 “这样,人力神经系统随着时间的推移开发,选择在神经学 ‘死角的可行的神经系统的路’。 此进程取决于通信的种类我们现在描述的生长锥和中坚力量之间的”。
Jaffrey 博士解释,这个开发的胎儿比它在诞生以后运载许多时间更多神经元将保留。 这些新形成的神经元派出称寻找特定目标的轴突的长的分行 -- 脚趾,例如或者肾脏或者眼睛。 近年来,科学家发现作为轴突到达其目标 -- 哪些可以是远离这个中坚力量的许多厘米 -- 它感觉称神经增长因子的信号 (NGF),由目标组织做。
“多数轴突从未使它到他们适当的目的地,并且神经元死去用一个被预编程序的方式”, Jaffrey 博士说。 “但是正确地驾驶对他们的目的地的轴突检测 ‘’对神经元 ‘说不的 NGF,您做它,您可能生存’。 在这些罕见的事例,神经元居住成为一部分的神经系统”。
但是此重要信息从生长锥如何被通过在轴突的技巧回到细胞的 “指挥中心”,这个中坚力量?
“是中央奥秘我们在此工作寻求清除”, Jaffrey 博士说。
要执行如此,他的小组检查信使核糖核酸的 (mRNA) axonal 生长锥 -- 帮助生产特定蛋白质的位基因。 这个小组在 Jaffrey 博士的实验室使用了研究主要作者 Llewellyn J. 考克斯,博士后博士开发的一个创新新的技术。 他哄骗轴突增长,在这种情况下科学家能抽样在单独生长锥的 mRNA。
“通过这样执行,我们能修建被找到的 mRNA 图书馆在那些生长锥”,考克斯博士说。
这个实验产生一大惊奇: 导致副本系数 mRNA 的类型叫 CREB。
“在别处前期研究显示 CREB 对神经细胞的生存是重要的”, Jaffrey 博士说。 “但是没人认为它也许是活跃的在轴突”。
其次这个小组使用最尖端的萤光技术在 “生存信号面前跟踪 CREB 的活动”, NGF。
“我们注意在生长锥被生产的 CREB 然后看见它旅行回到这个中坚力量”, Jaffrey 博士说。 “这令人惊奇 -- 它建议 axonally 被综合的蛋白质在这个中坚力量可能有作用,一非常长途去”。
它是看来是关键的对切换神经元的自毁结构的此 axonally 被生产的 CREB,他说。 “Axonal CREB 输入中坚力量,它导致基因表达保证开发的神经元将生存”, Jaffrey 博士说。
这在这个小组选择性地废除从轴突,但是神经元的不是其余的 CREB mRNA 的一个最新实验被确认了。 “当那发生,神经元中断了,甚而在 NGF 面前”, Jaffrey 博士说。 “这在这个中坚力量证明该 axonal CREB,不是 CREB,这位主要选手在这里”。
发现可能有前进的神经科学的大涵义。 首先,他们使被互联的神经元复杂系统如何随着时间的推移开发,并且在此轴突对中坚力量关系的变型如何更加明朗的重要也许削弱该发展。
“我们也想知道现象的种类我们观察了是否在开发中也许发生在其他点,例如,当轴突通过组织驾驶查找他们的目标时或,当轴突到达目标并且创建染色体结合时 -- 在神经元之间的电化学桥梁和靶细胞”, Jaffrey 博士说。 “轴突的此最近被发现的属性 -- 其能力导致其自己的功能副本析因 -- 也许允许轴突与在 neurodevelopment 中的中坚力量沟通”。