Uuring paljastab uued reeglid põlvnemise progresseerumiseks

Uuring paljastab uued reeglid põlvnemise progresseerumiseks

Hüpotalamus, imetajate närvisüsteemi üks keerukamaid ajupiirkondi, sisaldab hämmastavat heterogeensust neuronitest, mis reguleerivad endokriinseid, autonoomseid ja käitumuslikke funktsioone. See mitte ainult ei reguleeri toidutarbimist, veetarbimist, kehatemperatuuri, ööpäevaseid rütme ja und, et säilitada üksikute organismide ellujäämine, vaid kontrollib ka puberteedi algust ja paljunemiskäitumist, et säilitada pesitsuspopulatsioon.

“Mis käivitab puberteedi” on üks 125 suurest küsimusest, mida ajakirja Science 125. juubelinumbris küsitakse. Teadlased eesotsas prof WU Qingfengiga Hiina Teaduste Akadeemia geneetika ja arengubioloogia instituudist on leidnud, et puberteedi alguse arenguprogramm sõltub TBX3-st. Samuti on nad avastanud uued liini progresseerumise reeglid, mis toimivad hüpotalamuse arengu ajal neuronite diferentseerumise kaudu.

Tulemused avaldati 16. novembril ajakirjas Science Advances.

Selles uuringus leidis prof WU töörühm, et TBX3 määratleb arenevas hüpotalamuses eellasdomeeni ja toimib saatuse määrajana, mis võimaldab järjestikku kontrollida neuronaalse saatuse kujunemist ja säilitamist.

Neuroendokriinne süsteem koosneb aju neuropeptidergiliste neuronite heterogeensest kogumist, mille hulgas hüpotalamuse KNDy neuronid esindavad asendamatut raku alatüüpi, mis kontrollib puberteedi algust. Kuigi liini hierarhias olevad hüpotalamuse närvi eellas- ja närvieelastajad on pakutud äärmusliku neuronaalse mitmekesisuse loomiseks kaskaadi mitmekesistamise strateegiat, on neuroendokriinsete neuronite alatüübi määramise rakuloogika olnud ebaselge.

Varasemad geneetilised uuringud viitavad sellele, et TBX3 geneetilised mutatsioonid põhjustavad ulnar piimanäärme sündroomi (UMS), mida iseloomustavad lühenenud esijäsemed, puudulik piimanäärmete areng ja suguelundite kõrvalekalded. Tähelepanuväärne on, et enamikul UMS-i patsientidel on puberteedi algus hilinenud.

Geneetika ja genoomika e-raamat

Eelmise aasta tippintervjuude, artiklite ja uudiste koostamine. Laadige alla tasuta koopia

Teadlaste sõnul lükkab Tbx3 geneetiline ablatsioon organismi tasemel oluliselt edasi loomade puberteediea algust ja häirib emaste hiirte innatsüklit. Rakutasandil mängib TBX3 olulist rolli KNDy neuronite saatuse kindlakstegemisel ja säilitamisel hüpotalamuses. Lisaks reguleerib TBX3 molekulaarsel tasemel geeni transkriptsiooni faaside eraldamise kaudu, indutseerides seeläbi neuropeptiidi ekspressiooni hüpotalamuse neuronites.

Oluline on see, et mitmed UMS-i patsientidel tuvastatud TBX3 mutandid ei moodusta faasidest eraldatud kondensaate ega reguleeri tõhusalt neuropeptiidi ekspressiooni, mis kujutab endast patoloogilist mehhanismi, mis on UMS-i patsientide puberteedi hilinemise aluseks.

Lisaks soovis prof WU vastata, kuidas füsioloogilistes ja patoloogilistes tingimustes hüpotalamuse arengu käigus areneb neuronaalne põlvnemine. Ta ja ta kolleegid kasutasid enneolematut rakutüübi sihtimise strateegiat, võrreldes liini jälgimise ja geneetiliselt manipuleeritud hiirte üherakulisi andmekogumeid ning avastasid kaks põlvnemisest sõltumatut reeglit - liinisisene säilitamine (ILR) ja inter-lineage interaktsioon (ILI). reguleerida liini progresseerumist patoloogilistes tingimustes.

Üldiselt paljastab see uuring raku- ja molekulaarsed mehhanismid, mis on aluseks sellele, kuidas TBX3 mutatsioonid häirivad UMS-i patsientide puberteedi algust, ning paljastab ILR ja ILI reeglid raku saatuse täpsustamise ajal.

Allikas:

Hiina Teaduste Akadeemia

Viide:

Shi, X. et al. (2022) Tbx3 hierarhiline kasutuselevõtt määrab hüpotalamuse KNDy neuronite identiteedi puberteedi alguse kontrollimiseks. Teaduse edusammud. doi.org/10.1126/sciadv.abq2987.

.