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Os pesquisadores descobrem a rede do gene que regula a revelação do neurônio de motor no embrião crescente

Os pesquisadores do UCLA descobriram os funcionamentos internos de uma rede do gene que regulasse a revelação dos neurônios de motor espinais no embrião crescente da galinha e do rato. A pesquisa igualmente responde a uma pergunta de longa data sobre porque os neurônios de motor, as pilhas de nervo da medula espinal que controlam o movimento do músculo, formam muito mais rapidamente do que outros tipos de neurônios.

O estudo foi publicado na biologia do jornal PLOS por Bennett co-superior Novitch autor, membro do Eli e centro largo de Edythe da pesquisa regenerativa da medicina e da célula estaminal no UCLA e colaboradores do instituto do Crick de Francis em Londres, Reino Unido. Tem implicações importantes para facilitar a produção de neurônios de motor das células estaminais no laboratório. Provenha os neurônios de motor pilha-derivados poderia ser usado para reparar a medula espinal doente ou danificada e para estudar doenças neurodegenerative tais como a esclerose de lateral amyotrophic (igualmente conhecida como Lou Gehrig's Disease) e a atrofia muscular espinal.

“Este estudo fornece uma vista detalhada inaudita de como os embriões produzem os tipos diferentes da pilha encontrados na medula espinal madura,” disse Novitch, professor do Ethel Scheibel do UCLA da neurobiologia. “As técnicas que experimentais novas nós nos usamos, combinado com os esforços colaboradores dos biólogos e os cientistas de computador, estão permitindo que nós ganhassem a introspecção nova na precisão excelente da revelação embrionária.”

Durante a revelação embrionária da medula espinal, os tipos diferentes de pilhas de nervo são formados das pilhas do precursor, chamadas ancestral neurais. Tem-se sabido por muito tempo que os tipos diferentes de neurônios formam em velocidades de deferimento durante a revelação, com os neurônios de motor que formam mais rapidamente do que os outros tipos de pilhas de nervo que povoam a medula espinal. Contudo, os pesquisadores não souberam porque ou os neurônios de motor desenvolvem esta maneira.

A equipa de investigação usou as técnicas moleculars as mais atrasadas para avaliar como a actividade dos genes muda enquanto os neurônios formam. Isto foi conseguido usando uma aproximação chamada o perfilamento transcricional da única pilha, que permite que a actividade de todos os genes em pilhas individuais seja medida simultaneamente. Isto deu à equipe instantâneos da actividade de gene global em aproximadamente 200 pilhas que eram em processo dos neurônios de motor se tornando. Para analisar estes dados, a equipe desenvolveu o software informático feito sob encomenda para reconstruir como a actividade de gene muda enquanto os neurônios de motor formam.

A análise sugeriu que uma proteína produzida por um gene chamasse Olig2, que é expressado somente nos ancestral neurais que criam os neurônios de motor, promove a formação do neurônio de motor interferindo com a actividade de diversos membros de uma outra família do gene--os genes de Hes. Os genes de Hes são sabidos para impedir a revelação dos neurônios. Os pesquisadores confirmaram o papel de Olig2 em promover a formação do neurônio de motor aumentando ou obstruindo a função de Olig2 nas medulas espinais de embriões tornando-se do rato e da galinha, assim como durante a formação do neurônio de motor em células estaminais embrionárias do rato.

“Durante a revelação embrionária, o sistema nervoso é construído depois de um modelo preciso, com as partes fundamentais que formam em horas e em lugares precisos, e dos números apropriados. Nossa pesquisa derrama a luz em como este processo é orquestrado especificamente para a revelação do neurônio de motor,” disse Novitch.

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