Les chercheurs découvrent le réseau de gène qui règle le développement de neurone moteur dans l'embryon croissant

Les chercheurs d'UCLA ont découvert les fonctionnements internes d'un réseau de gène qui règle le développement des neurones moteurs spinaux dans l'embryon grandissant de poulet et de souris. La recherche répond également à une question de longue date au sujet de pourquoi les neurones moteurs, les cellules nerveuses de la moelle épinière qui règlent le mouvement de muscle, forment beaucoup plus rapidement que d'autres types de neurones.

L'étude était publiée dans la biologie du tourillon PLOS par le Co-sénior Bennett Novitch auteur, le membre de l'Eli et le centre grand d'Edythe du médicament régénérateur et de la recherche de cellule souche à l'UCLA et les collaborateurs de l'institut de torticolis de Francis à Londres, R-U. Elle a des implications importantes pour faciliter la production des neurones moteurs des cellules souche dans le laboratoire. Refoulez les neurones moteurs cellule-dérivés pourrait être employé pour réparer la moelle épinière malade ou endommagée et pour étudier les maladies neurodegenerative telles que la sclérose latérale amyotrophique (également connue sous le nom de Lou Gehrig's Disease) et l'amyotrophie spinale.

« Cette étude fournit une vue détaillée sans précédent de la façon dont les embryons produisent les différents types de cellules trouvés dans la moelle épinière mature, » a dit Novitch, professeur d'Ethel Scheibel de l'UCLA de la neurobiologie. « Les techniques expérimentales neuves que nous avons employées, combiné avec des efforts de collaboration des biologistes et les informaticiens, nous permettent de gagner l'analyse neuve dans l'exactitude exquise du développement embryonnaire. »

Pendant le développement embryonnaire de la moelle épinière, différents types de cellules nerveuses sont formés des cellules de précurseur, ancêtres neuraux appelés. On l'a connu pendant longtemps que les différents types de neurones forment aux vitesses différentes pendant le développement, avec des neurones moteurs formant plus rapidement que les autres types de cellules nerveuses qui peuplent la moelle épinière. Cependant, les chercheurs n'ont pas su pourquoi ou les neurones moteurs développent de cette façon.

L'équipe de recherche a employé les dernières techniques moléculaires d'évaluer comment l'activité des gènes changent pendant que les neurones forment. Ceci a été réalisé utilisant un profilage transcriptionnel unicellulaire appelé d'approche, qui permet à l'activité de tous les gènes en différentes cellules d'être mesurée simultanément. Ceci a donné à l'équipe des instantanés d'activité de gène globale en environ 200 cellules qui étaient en cours de neurones moteurs étant. Pour analyser ces caractéristiques, l'équipe a développé le logiciel fait sur commande pour reconstruire comment l'activité de gène change pendant que les neurones moteurs forment.

L'analyse a proposé qu'une protéine produite par un gène Olig2 appelé, qui est seulement exprimé en ancêtres neuraux qui produisent des neurones moteurs, introduise la formation de neurone moteur en nuisant l'activité de plusieurs membres d'une autre famille de gènes--les gènes de Hes. Les gènes de Hes sont connus pour éviter le développement des neurones. Les chercheurs ont confirmé le rôle d'Olig2 en introduisant la formation de neurone moteur en augmentant ou en bloquant le fonctionnement d'Olig2 dans les moelles épinières d'embryons se développants de souris et de poulet, ainsi que pendant la formation de neurone moteur en cellules souche embryonnaires de souris.

« Pendant le développement embryonnaire, le système nerveux est construit après un modèle précis, avec des parties fondamentales formant aux heures et aux places précises, et des nombres appropriés. Notre recherche jette la lumière dans la façon dont ce procédé est orchestré particulièrement pour le développement de neurone moteur, » a dit Novitch.

Source : https://stemcell.ucla.edu/news/research-uncovers-gene-network-regulates-motor-neuron-formation-during-embryonic-development