Descoperirea celulelor nervoase poate îmbunătăți opțiunile de tratament pentru pacienții cu boli neurodegenerative

Descoperirea celulelor nervoase poate îmbunătăți opțiunile de tratament pentru pacienții cu boli neurodegenerative

O descoperire care ar putea îmbunătăți opțiunile de tratament pentru pacienții cu boli neurodegenerative a fost făcută de oamenii de știință de la King's College din Londra și de la Universitatea din Bath din Regatul Unit.

Această descoperire se concentrează pe o moleculă care joacă un rol important în dezvoltarea celulelor nervoase și este cunoscută că contribuie la apariția bolii atunci când funcționează defectuos. Anterior se credea că această moleculă este limitată la nucleu (organul care conține ADN-ul unei celule și este separat de restul celulei printr-o membrană), dar acest nou studiu confirmă descoperirile anterioare ale aceleiași echipe că poate fi găsită și în citoplasmă (interiorul apos al unei celule). Studiul arată, de asemenea, pentru prima dată că bazinul citoplasmatic al acestei proteine ​​este activ funcțional.

Această descoperire are implicații importante pentru cercetarea bolilor neurodegenerative, cum ar fi Alzheimer și boala neuronului motor.

Descoperirea, descrisă în Current Biology, a fost făcută de profesorul Corinne Houart de la King's College din Londra, în colaborare cu Dr. Nikolas Nikolaou de la Departamentul de Științe ale Vieții din Bath.

Pierderea funcției nervoase

Oamenii de știință știu de ceva timp că proteinele de splicing - moleculele studiate în această cercetare - se pot agrega uneori și forma complexe insolubile în citoplasma celulei și că aceste complexe pot perturba funcția unui neuron (celulă nervoasă), determinând în cele din urmă neuronul să își piardă funcția și să degenereze. Cu toate acestea, acest studiu este primul care arată că o proteină cheie de splicing poate fi găsită în complexele proteine ​​​​/ mesager ARN (cunoscute sub numele de granule de ARN) în axonii celulelor nervoase.

Axonii sunt proiecțiile lungi care conduc impulsurile electrice departe de corpul celulei nervoase, conectează neuronii la neuronii vecini sau transmit informații de la neuroni la țesuturile corpului (de exemplu, mușchii sau pielea). Se știe că disfuncția axonilor este cauza multor tulburări neurologice progresive, astfel încât descoperirea proteinelor de splicing în această parte a celulei nervoase oferă indicii despre mecanismul care ar putea duce la boală.

Formarea moleculei de ARN mesager

Carte electronică Genetică și Genomică

Compilare a celor mai bune interviuri, articole și știri din ultimul an. Descărcați o copie gratuită

Cercetatorii au descoperit ca proteina de splicing SNRNP70 se leaga de catene de ARN mesager (ARNm) si apoi le modeleaza. Aceste catene transportă informații genetice de la ADN-ul din nucleu la citoplasma celulei. Informațiile din ARNm creează alte proteine, elementele de bază ale vieții. Echipa a descoperit, de asemenea, că proteina de splicing este necesară pentru ca ARNm să se deplaseze din corpul celulei nervoase de-a lungul axonilor către părți mai periferice ale unui neuron.

Comentând această cercetare, care folosește peștele-zebră ca sistem de model genetic, dr. Nikolaou: „Când am interferat cu funcția proteinei de splicing, am văzut că neuronii motori nu s-au format bine și au pierdut alte conexiuni importante. Acest tip de comportament este observat și în neurodegenerarea umană. Cu toate acestea, atunci când SNRNP70 a fost reintrodus doar în citoplasmă și axonii, a fost suficient pentru a restabili conexiunea motorie a neuronului. neuronale pentru a restabili funcția.”

În ciuda faptului că este un pește mic de apă dulce, peștele zebra este o specie cu un sistem nervos remarcabil de similar cu cel al oamenilor.

În următoarea fază a acestei cercetări, dr. Nikolaou va cerceta funcția exactă a acestei proteine ​​în axoni. „Știm că proteinele interacționează cu alte proteine, deci cu ce proteine ​​interacționează această moleculă? Și ce se întâmplă atunci când eliminăm aceste complexe din citoplasmă – cum afectează asta funcția neuronilor?”

Acum că știm că aceste tipuri de molecule au o funcție în afara nucleului, trebuie să abordăm neurodegenerarea dintr-un unghi diferit și să ne întrebăm cum aceste agregate care cauzează boli afectează funcția acestor proteine ​​nu numai în nucleu, ci și în citoplasmă și ce rol joacă ele în descompunerea neuronilor. Acesta este ceva la care nu s-a gândit până acum.”

Dr. Nikolas Nikolaou, Departamentul de Științe Biologice, Universitatea din Bath

Sursă:

Universitatea din Bath

Referinţă:

Nikolaou, N., și colab. (2022) Pool citoplasmatic al proteinei spliceosome U1 SNRNP70 modelează transcriptomul axonal și reglează conectivitatea motorie. Biologie actuală. doi.org/10.1016/j.cub.2022.10.048.

.