Che cosa è NOTCH2NL?

NOTCH2NL si riferisce alla proteina N N terminale dell'omologo 2 della tacca, che è compresa nella via di segnalazione della tacca. È implicato nella determinazione della dimensione del cervello in esseri umani.

La via della tacca

La via di segnalazione della tacca è presente nella maggior parte dei organismi multicellulari, in cui regolamenta parecchie vie inerenti allo sviluppo critiche. Ci sono quattro ricevitori della tacca in mammiferi: NOTCH1, NOTCH2, NOTCH3 e NOTCH4. I ricevitori della tacca sono ricevitori del transmembrane e le legature del legante della tacca al dominio extracellulare. Ciò piombo alla fenditura ed all'attivazione del dominio intracellulare. Il dominio intracellulare poi entra nel nucleo per regolamentare l'espressione genica.

Mentre il ricevitore è attivato tramite il contatto della cella-cella, ha funzioni importanti nella comunicazione della cella-cella e nella specifica di stirpe delle cellule. La segnalazione della tacca è stata indicata per promuovere il auto-rinnovo ed inibire il trattamento di differenziazione in mouse e cellule staminali corticali umane.

NOTCH2NL e la via della tacca

Recentemente, è stato indicato che NOTCH2NL può aumentare l'espressione di Hes1, un effettore a valle della via della tacca. L'effetto di NOTCH2NL egualmente è stato provato facendo uso di un reporter trascrizionale di attività della tacca ed è stato trovato che l'attività del reporter è aumentato in risposta al gene di NOTCH2NL. Questi risultati indicano che NOTCH2NL può direttamente attivare la via della tacca.

Cronologia evolutiva dei geni di NOTCH2NL nello stirpe della grande scimmia. Credito di immagine: Et al./cella DOI di Fiddes: 10.1016/j.cell.2018.03.051
Cronologia evolutiva dei geni di NOTCH2NL nello stirpe della grande scimmia. Credito di immagine: Et al./cella DOI di Fiddes: 10.1016/j.cell.2018.03.051

Espressione di NOTCH2NL nel cervello

L'espressione genica di NOTCH2NL è stata osservata nella zona ventricolare del cervello, che consiste delle cellule staminali neurali nella corteccia del cervello. Consiste di tre paralogs: NOTCH2NLA, NOTCH2NLB e NOTCH2NLC. NOTCH2NLA e NOTCH2NLB sono espressi ai bassi livelli alle settimane 7−9 della gestazione in mouse e l'espressione successivamente aumenta alla settimana 21 della gestazione. NOTCH2NLC è stato espresso ai livelli molto bassi in tutto il trattamento del corticogenesis, o allo sviluppo del cervello. I geni di NOTCH2NL sono risultati presenti in tutto la zona ventricolare in un modo del pepe e del sale a nove settimane della gestazione. Agli stadi avanzati, erano presenti in tutto la zona subventricular nel cervello.

NOTCH2NLB aumenta le cellule staminali di un neurone nel cervello

Uno studio recente da Vanderhaeghen e dal co. indicato quello quando NOTCH2NLB è attivato in un sottoinsieme delle cellule staminali neurali, quasi triplicano di numero. Ciò suggerisce che NOTCH2NLB sia compreso nella proliferazione delle celle neurali del progenitore. Similmente, l'aumento in progenitori egualmente è stato accompagnato da un aumento nel numero dei neuroni.

Ruolo di NOTCH2NLB nella dimensione aumentante del cervello

Inoltre, l'espressione di NOTCH2NLB quasi ha triplicato la dimensione delle regioni del cervello in vitro, mentre l'eliminazione piombo ai più piccoli tessuti organoid graduati che rinforzano il ruolo di questo gene al neurogenesis di controllo.

NOTCH2NLB e progressione del ciclo cellulare

Lo studio qui sopra egualmente ha esaminato gli effetti specifici di NOTCH2NLB sul ciclo cellulare in cellule staminali neurali ed i ricercatori hanno trovato che le celle che esprimono NOTCH2NLB indicato hanno diminuito l'uscita del ciclo cellulare. Quindi, c'era un aumento nel rientro del ciclo cellulare.  Il gene di NOTCH2NLB, quindi, può aumentare la popolazione neurale della cellula staminale aumentando il rientro del ciclo cellulare.

Ruolo evolutivo di NOTCH2NLB

Una delle funzionalità più importanti differenti fra gli esseri umani ed i primati è i nostri grandi cervelli. Questa funzionalità piombo alle nostre funzioni conoscitive aumentate. Gli studi recenti suppongono che i geni di NOTCH2NL siano stati presenti nell'ultimo antenato comune degli esseri umani, degli scimpanzè e delle gorille.

Tuttavia, in esseri umani questo è stato convertito in gene possibile. Ciò ha accaduto quando l'una copia di NOTCH2NL è stata duplicata in esseri umani ancestrali, che hanno riparato la funzione. Il gene funzionale poi è stato copiato ancora due volte per provocare i paralogues.

Ciò poi successivamente ha regolamentato il trattamento del neurogenesis che piombo alla dimensione aumentata del cervello in esseri umani. Le gorille e gli scimpanzè egualmente contengono i geni di NOTCH2NL-like; tuttavia sono presenti sotto forma di pseudogenes, che codificano per le proteine non funzionali.

Interessante, NOTCH2NL è situato in una parte dei cromosomi umani che è stata implicata in ADHD, nell'autismo, nella schizofrenia e nelle difficoltà di apprendimento. Con NOTCH2NL che ha tre paralogues, è incline è copiato (duplicato) o è perso quando il DNA sta ripiegando. Quando lo studio da Fiddes e dal co. ha esaminato i pazienti con gli errori intorno a questa regione, è stato trovato che le duplicazioni di NOTCH2NL piombo ad una dimensione aumentata del cervello, mentre le eliminazioni piombo ad una riduzione della dimensione del cervello. Ciò dà ulteriore prova che NOTCH2NL è implicato nella dimensione del cervello in esseri umani.

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Last Updated: Feb 26, 2019

Dr. Surat P

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Dr. Surat P

Dr. Surat graduated with a Ph.D. in Cell Biology and Mechanobiology from the Tata Institute of Fundamental Research (Mumbai, India) in 2016. Prior to her Ph.D., Surat studied for a Bachelor of Science (B.Sc.) degree in Zoology, during which she was the recipient of an Indian Academy of Sciences Summer Fellowship to study the proteins involved in AIDs. She produces feature articles on a wide range of topics, such as medical ethics, data manipulation, pseudoscience and superstition, education, and human evolution. She is passionate about science communication and writes articles covering all areas of the life sciences.  

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