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腦子發展採取意外的彎

Published on November 4, 2008 at 5:36 PM · No Comments

機構,例如腦子或這個重點,不是細胞的正確的類型的收集對於他們的功能是必需的。 如果這些細胞沒有適當地被組織并且沒有被塑造,這個機構不發揮作用。 此組織的一關鍵的部分是彎曲頁被連接的細胞 (「epithelia」),以便他們形成是這個功能機構的一個組成部分的結構。

研究員在 Whitehead 成員淡褐 Sive 實驗室如何較近的移動了一個步驟離知道此在適當塑造胚胎腦子的處理工作。 他們的發現,發布在發展結構的 11月/12月問題,顯示在神經管的皮膜的哪些細胞期間稱的 「基礎收縮」一個進程在自有效地的外部壓縮塑造在腦子的被保存的和關鍵的早期的摺疊。

「我們是對強調早期的腦子結構的基因感興趣,并且與毀滅的先天缺陷的連接數例如無腦和腦水腫」,淡褐 Sive 說。

「皮膜有雙方,解釋 Sive。 「細胞頁的一個端稱 『頂端』,另一 『基礎』,并且中的每一個包含明顯的蛋白質。 「許多研究在頁描述彎曲細胞的頂端端」,她注意。 「頂端表面變得小相對基礎表面,并且這造成頁彎曲。 這是非常重要在形成管,在所有機構根本被找到和收縮,彎曲許多機構用典型方式。 頂端收縮廣泛被學習,并且分子支柱相當很好瞭解」。

驚奇地,然而,沒人描述了倒數進程,細胞的基礎端壓縮彎曲細胞頁。

「我們是對強調早期的腦子結構的基因感興趣,并且與毀滅的先天缺陷的連接數例如無腦和腦水腫」, Sive 說。

「其中一個第一個 『巨大彎』腦子稱 midbrain 後腦限定範圍收縮,并且這對正常腦子結構是重要的, 「Sive 說。 我們注意用一個異常的方式形成的此彎,與細胞頁的基礎端壓縮了」。

因為在魚的早期的腦子發展和人是實際上難區分的,研究員在 Sive 實驗室使用 zebrafish 作為工具瞭解人腦發展。 然而, zebrafish 透明,使調查員調查生存腦子,并且注意細胞如何在實時移動并且改變形狀。

Sive 實驗室調查員查看在生存 zebrafish 腦子的 midbrain 後腦限定範圍收縮,在標記每個細胞的膜以後在收縮的與綠色螢光蛋白質。 然後,使用定期流逝顯微學技術,博士後的科學家詹尼弗 Gutzman 觀察了各自的細胞的形狀更改作為神經管被壓縮和膨脹形成早期的胚胎腦子。

「我們隨著時間的推移按照單細胞發現什麼在腦子發展期間,發生,并且發現一個明顯的組在 midbrain 後腦限定範圍的細胞壓縮 basally 形成銳彎」,說 Gutzman,本文的共同線索作者。

這是一個迷人的結果,建議 「裡裡外外」基礎收縮在做介入這個彎。 「然而,我們想知道此收縮是否被動地形成了,作為腦子洞 (稱 「心室」) 膨脹與流體和被推進這個組織,以便它 basally 壓縮了」,注意 Ellie Graeden,共同線索作者和一名研究生在 Sive 實驗室。

但是,研究員發現基礎收縮甚而在 fial 膨脹他們的洞的 zebrafish 突變體進行,因此摺疊這個組織有效地被控制,至少一部分,從基礎表面。

「有是舉足輕重的在基礎收縮的 midbrain 後腦限定範圍的四個細胞」,說 Sive。 「這些少量細胞造成非常嚴重的形狀更改形成在皮膜的深刻的收縮」。

另外, Sive 實驗室研究員顯示出,此進程要求蛋白質 laminin,是地下室膜的一個關鍵的零件排行神經管的外部。 結果向顯示基礎收縮是 neuroepithelial 細胞有效地執行的進程。

她補充說,初步證據建議最近被描述的基礎收縮現象可能廣泛被保存,并且幫助寬廣地解釋像頁的組織如何在開發的有機體被摺疊。 「現在我們的挑戰,說 Sive, 「是推測細胞如何知道 basally 壓縮,并且什麼基因對於這個進程是必需的。 任何結果我們得到新穎,并且那是一個非常扣人心弦的安排」。

寫由 Cristin Carr

http://www.wi.mit.edu