Το γονίδιο που ενεργοποιεί το σχηματισμό του νευρικού συστήματος ανακαλύπτεται
Τελευταία επισκόπηση: 16.10.2021
Όλα τα περιεχόμενα του iLive ελέγχονται ιατρικά ή ελέγχονται για να διασφαλιστεί η όσο το δυνατόν ακριβέστερη ακρίβεια.
Έχουμε αυστηρές κατευθυντήριες γραμμές προμήθειας και συνδέουμε μόνο με αξιόπιστους δικτυακούς τόπους πολυμέσων, ακαδημαϊκά ερευνητικά ιδρύματα και, όπου είναι δυνατόν, ιατρικά επισκοπικά μελέτες. Σημειώστε ότι οι αριθμοί στις παρενθέσεις ([1], [2], κλπ.) Είναι σύνδεσμοι με τις οποίες μπορείτε να κάνετε κλικ σε αυτές τις μελέτες.
Εάν πιστεύετε ότι κάποιο από το περιεχόμενό μας είναι ανακριβές, παρωχημένο ή αμφισβητήσιμο, παρακαλώ επιλέξτε το και πατήστε Ctrl + Enter.
Η υπόθεση ότι το νευρικό σύστημα στο έμβρυο σχηματίζεται από μόνη της, χωρίς συγκεκριμένα σήματα, δεν έχει επιβεβαιωθεί. Ιάπωνες ερευνητές έχουν βρει ένα γονίδιο που ενεργοποιεί τη μετατροπή των γεννητικών κυττάρων σε νευρικά κύτταρα.
Κατά την ανάπτυξη του εμβρύου, απομονώνεται ένα σημαντικό στάδιο σχηματισμού τριών εμβρυϊκών φύλλων. Οι περισσότεροι πολυκύτταρους οργανισμούς σε οποιοδήποτε στάδιο του σώματος του εμβρύου έχει μια τριών στρωματική δομή, και κάθε ένα από αυτά τα στρώματα - εξώδερμα, μεσόδερμα και ενδόδερμα - είναι ένας πρόδρομος μιας ολόκληρης ομάδας των ιστών. Έτσι, τα παράγωγα του εξώτερμα θα εκτελέσουν τις ενσωματωμένες και αισθητηριακές λειτουργίες στον μελλοντικό οργανισμό, δηλαδή, μεταξύ άλλων, το εκτοδερματικό φύλλο εμβρύου δημιουργεί όλο το νευρικό σύστημα.
Σύμφωνα με τα αποτελέσματα των μελετών του σχηματισμού του νευρικού ιστού, δημιουργήθηκε ένα ιδιότυπο μοντέλο, σύμφωνα με το οποίο ο νευρικός ιστός σχηματίζεται στο έμβρυο παθητικά. Με άλλα λόγια, όταν οι άλλες αναπτυξιακές εναλλακτικές λύσεις έχουν ήδη εξαντληθεί και δεν είναι απαραίτητο να σχηματίσουν διαφορετικούς περιβραχιόνους ιστούς, τότε έρχεται η νευρική στροφή. Αυτό υπονοεί ότι δεν υπάρχει συγκεκριμένο ενεργό σήμα στην αρχή αυτής της διαδικασίας: τα κύτταρα του εκτοδέρματος περιέχουν αρκετούς αναστολείς πρωτεϊνών που αναστέλλουν την ανάπτυξη νευρικού ιστού. Όταν όλα τα άλλα σχηματίζονται, αυτοί οι αναστολείς, απεικονίζοντας μιλώντας, απελευθερώνουν τα ηνία και ξεκινά η ανάπτυξη του νευρικού ιστού.
Οι ερευνητές του Κέντρου Αναπτυξιακής Βιολογίας στο Ινστιτούτο Φυσικών και Χημικών Ερευνών (RIKEN) κατάφεραν να ανακινήσουν το παθητικό μοντέλο ανάπτυξης του νευρικού ιστού. Η ομάδα, με επικεφαλής τον Yoshiki Sasai, διερεύνησε τη δραστηριότητα των γονιδίων στον μετασχηματισμό των εμβρυϊκών προγονικών κυττάρων του ποντικιού του νευρικού ιστού. Διαπιστώθηκε ότι το προϊόν ενός από τα γονίδια, το Zfp521, ενεργοποιεί άλλα γονίδια που εμπλέκονται στη διαδικασία δημιουργίας νευρικού ιστού, ακόμη και με την παρουσία πρωτεϊνών που συνήθως καταστέλλουν αυτά τα γονίδια.
Στη μελέτη των εμβρύων ποντικού φάνηκε ότι Zfp521 εντοπισμό της πρωτεΐνης στο έμβρυο και το χρόνο της δραστηριότητας που συνδέεται με τον τόπο όπου ο μετασχηματισμός του εκτόδερμα αρχίζει στο νευρικό ιστό. Αν έμβρυα ποντικού σε ένα πρώιμο στάδιο της ανάπτυξης εισήχθη νευρωνικά προγονικά κύτταρα με ένα γονίδιο πρωτεΐνης off Zfp521, δεν θα μπορούσαν να ενταχθούν στο αναπτυσσόμενο νευρικό σύστημα του εμβρύου. Η μεταγενέστερη μοριακή γενετική ανάλυση έδειξε ότι αυτό το γονίδιο διεγείρει τον μετασχηματισμό του εκτοδέρματος σε ένα νευροεκδερμικό, από το οποίο, με τη σειρά του, λαμβάνονται οι άμεσοι νευρωνικοί πρόδρομοι. Λεπτομέρειες σχετικά με τα πειράματα ιαπωνικών ερευνητών περιγράφονται στη δημοσίευση του περιοδικού Nature.
Έτσι, ο νευρικός ιστός σχηματίζεται όχι παθητικά και όχι "από μόνη της", αλλά υπό την επίδραση ενός συγκεκριμένου ενεργού ρυθμιστή, ο οποίος δημιουργεί το σχηματισμό του. Η αποκρυπτογράφηση του μηχανισμού μπορεί να είναι εξαιρετικά σημαντική για την ιατρική, εάν μπορεί να αποδειχθεί ότι ο σχηματισμός του νευρικού ιστού στον άνθρωπο προκαλείται ακριβώς με τον ίδιο τρόπο.