在神經發育尋找新的關鍵

一個長期在神經發育的難題可能已經取得了一個重要的秘密。 威爾康乃爾醫學院在科學家領導的一個研究小組說，他們有決心在發展中的神經元的長，骨瘦如柴的軸突非常技巧的事件如何影響遠處細胞的細胞核基因的轉錄。

該研究還揭示了有史以來第一個證據，一個轉錄因子 - 影響基因活性的蛋白質 - 細胞的細胞核以外的工作。

可能帶來的結果，在2月1日出版的“自然細胞生物學”的問題，神經學家的神經細胞如何生長和連接在健康發展有了更好的了解，以及如何將這些進程可能在神經系統疾病的歧途。

“我們已經發現的過程，即在發展中國家軸突的尖端生長錐的關鍵信號發送回細胞核內，以確保神經元的生存，解釋說：”研究的高級作者博士Samie R. Jaffrey，威爾康乃爾醫學院藥理學副教授。 “這樣，對人體神經系統的發展隨著時間的推移，選擇可行的神經通路神經死角。”生長錐和細胞核，我們現在描述的類型之間的溝通取決於這個過程。“

Jaffrey博士解釋說，發育中的胎兒進行多次更多的神經元，比出生後它將保留。這些新形成的神經元發送長的分支稱為軸突，尋求具體目標 - 一個腳趾，例如，或腎或眼睛。近年來，科學家發現軸突達到其目標 - 這可能是很多厘米遠離原子核 - 感官名為神經生長因子（NGF），這是由靶組織的信號。

“大多數軸突從未給他們正確的目的地和神經元的死亡預編程的方式，Jaffrey博士說。” “但軸突正確導航到它們的目的地的檢測 NGF的”說“神經元”沒有，你做了它，你可以生存。“在這些罕見的情況下，神經元的生活，成為神經系統的一部分。“

但這一關鍵信息是如何獲得通過軸突的尖端從生長錐細胞的“指揮中心”的核？

Jaffrey博士說：“這是中央的奧秘，我們力求明確在這項工作中，”。

要做到這一點，他的團隊研究信使RNA（mRNA）的軸突生長錐 - 位的遺傳物質，有助於產生特定的蛋白質。該研究小組利用一種創新的新技術開發研究的主要作者博士盧埃林 J ·考克斯，在Jaffrey博士的實驗室博士後研究員。他哄著軸突增長，以這樣的方式，科學家們能夠以樣品僅在生長錐的mRNA。

“這樣，我們能夠建立一個那些生長錐中發現的基因庫，考克斯博士說。”

實驗產生了一個巨大的驚喜：一種稱為 CREB的轉錄因子的基因，產生。

“之​​前的其他地區的研究表明，CREB的神經細胞的生存是至關重要的，”Jaffrey博士說。 “但是沒有人曾經認為，它可能是在軸突積極的。”

球隊下採用尖端的熒光技術跟踪的“生存信號”，“存在神經生長因子CREB的活動。

“我們看著 CREB的在生長錐的生產，然後看到它的核出差回來，Jaffrey博士說。” “這是驚人的 - 它建議 axonally合成的蛋白質可以了在細胞核中，一個很長的距離的作用。”

他說，這是axonally生產 CREB的出現被切斷的神經元的自毀機制的關鍵。 “CREB的軸突進入細胞核，誘導基因的表達，以確保發展中的神經元將生存，Jaffrey博士說。”

隊 CREB的mRNA的軸突，但其餘的神經元選擇性地取消在以後的實驗證實了這一點。 “當發生這種情況，神經元的死亡，即使在NGF的存在，”Jaffrey博士說。 “這證明在細胞核內，軸突的CREB的，而不是CREB的，這裡是關鍵的球員。”

這一發現可能有神經科學向前發展產生重大影響。首先，他們流下如何相互聯繫的神經元的複雜系統的開發的重要的新的光芒，隨著時間的推移，以及如何在這個軸突核關係的畸變可能損害發展。

他說：“我們也想知道，如果我們觀察到的現象可能發生在其他點的發展，如當軸突通過組織瀏覽找到自己的目標，或當軸突到達目標，並建立突觸 - 神​​經元之間的電化學橋樑，並靶細胞，“Jaffrey博士說。 “新發現的這種軸突的屬性 - 它能夠產生自身功能的轉錄因子 - 可能允許軸突溝通整個神經系統發育的核心。”