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Il modello di getto di mare rivela le molecole chiave nella differenziazione dopaminergica del neurone

Il cervello umano è eccessivamente complesso, consistendo di varie regioni con le funzioni particolari e circa 100 miliardo neuroni. Questa complessità ha presentato una sfida importante nella comprensione del questo organo e come si sviluppa, specialmente in considerazione delle emissioni etiche connesse con la ricerca sugli esseri umani.

In un nuovo studio riferito in geni e nello sviluppo, un gruppo di ricerca concentrato all'università di Tsukuba ha sviluppato un approccio novello per rivelare come il cervello si forma via la creazione dei tipi differenti di neuroni facendo uso di un getto di mare, un organismo semplice che è un precursore ai vertebrati. Facendo uso di questo approccio, il gruppo ha identificato due molecole che sono vitali per lo sviluppo di una regione di questo cervello delle specie analogo all'ipotalamo in esseri umani, che ha implicazioni potenziali attraverso il campo della neuroscienza.

Il getto di mare è un modello utile per lo studio dello sviluppo del cervello poichè presenta alcune funzionalità di base di tutti i vertebrati in una fase evolutiva iniziale, mentre avendo un sistema nervoso centrale contenere soltanto 177 neuroni. I ricercatori hanno approfittato di questa semplicità realizzando l'ordinamento del RNA per gli unicellulari attraverso gli interi embrioni, rivelante che due molecole, Ptf1a e Meis, sono vitali per l'emergenza dei neuroni/celle dopaminergici della coroncina, un modulo in anticipo semplice dell'ipotalamo.

“Potevamo ordinare il RNA da circa 5000 celle dagli embrioni di getto di mare ed abbiamo identificato i neuroni particolari che abbiamo desiderato mettere a fuoco sopra trovando i geni dopaminergici dell'indicatore nei loro profili di espressione,„ Yasunori che corrispondente autore Sasakura dice. “Un gene, Ptf1a, è stato espresso soltanto in neuroni/celle dopaminergici della coroncina, ma non in tutti i altri neuroni, in modo da poi lo abbiamo analizzato più ulteriormente.„

Il gruppo ha indicato che bloccare questa espressione del gene piombo ad un'omissione di questi neuroni specifici di formarsi, mentre aberrante esprimere questo gene in tutto il sistema nervoso ha convertito la maggior parte dei neuroni in questo tipo specifico.

“Poi abbiamo classificato le celle che esprimono Ptf1a nei sottogruppi differenti ed abbiamo trovato che quelli che il più completamente si sono differenziati nei neuroni dopaminergici egualmente hanno espresso il gene Meis,„ Takeo Horie diciamo. “Le nostre analisi hanno indicato che questi due fattori di trascrizione funzionano in tandem per stimolare la produzione di questi neuroni, che egualmente ha implicazioni importanti per come l'ipotalamo si forma in esseri umani.„

Il gruppo non potrebbe fare una scoperta di questo genere senza l'approccio novello di ordinamento e di manipolazioni unicellulari del RNA quali l'espulsione e la sovraespressione del gene. Questa caratterizzazione del modo in cui le sottopopolazioni differenti dei neuroni sono create, anche se in un precursore semplice all'ipotalamo umano, potrebbe aiutare nella lotta contro le malattie umane che comprendono le carenze dopaminergiche quale la malattia del Parkinson.