Tyrimas atskleidžia naujas linijos progresavimo taisykles

Tyrimas atskleidžia naujas linijos progresavimo taisykles

Pagumburyje, viename iš sudėtingiausių žinduolių nervų sistemos smegenų sričių, yra nuostabus neuronų, reguliuojančių endokrinines, autonomines ir elgesio funkcijas, nevienalytiškumas. Jis ne tik reguliuoja maisto suvartojimą, vandens suvartojimą, kūno temperatūrą, cirkadinį ritmą ir miegą, kad palaikytų atskirų organizmų išlikimą, bet ir kontroliuoja brendimo pradžią bei reprodukcinį elgesį, kad išlaikytų veisimosi populiaciją.

„Kas sukelia brendimą“ yra vienas iš 125 didžiųjų klausimų, užduodamų 125-mečio žurnalo „Science“ numeryje. Mokslininkai, vadovaujami profesoriaus WU Qingfengo iš Kinijos mokslų akademijos Genetikos ir vystymosi biologijos instituto, nustatė, kad brendimo pradžios vystymosi programavimas priklauso nuo TBX3. Jie taip pat atskleidė naujas linijos progresavimo taisykles, kurios veikia per neuronų diferenciaciją pagumburio vystymosi metu.

Rezultatai buvo paskelbti lapkričio 16 d. žurnale Science Advances.

Šiame tyrime prof. WU grupė nustatė, kad TBX3 apibrėžia besivystančiame pagumburio pirmtaką ir yra likimo lemiamas veiksnys, nuosekliai kontroliuojant neuronų likimą.

Neuroendokrininė sistema susideda iš nevienalytės neuropeptiderginių neuronų smegenyse, tarp kurių pagumburio KNDy neuronai yra nepakeičiamas ląstelių potipis, kontroliuojantis brendimo pradžią. Nors buvo pasiūlyta, kad pagumburio nerviniai pirmtakai ir nerviniai pirmtakai išilgai giminės hierarchijos būtų naudojami kaskados diversifikavimo strategijai, siekiant sukurti ekstremalią neuronų įvairovę, ląstelių logika, nurodanti neuroendokrininių neuronų potipį, buvo neaiški.

Ankstesni genetiniai tyrimai rodo, kad genetinės TBX3 mutacijos sukelia alkūninio krūties sindromą (UMS), kuriam būdingos sutrumpėjusios priekinės galūnės, sutrikęs pieno liaukų vystymasis ir lytinių organų anomalijos. Pastebėtina, kad daugumai UMS sergančių pacientų brendimas prasidėjo vėlai.

Genetika ir genomika e-knyga

Populiariausių praėjusių metų interviu, straipsnių ir naujienų rinkinys. Atsisiųsti nemokamą kopiją

Tyrėjų teigimu, genetinė Tbx3 abliacija organizmo lygmeniu žymiai atitolina gyvūnų brendimo pradžią ir sutrikdo pelių patelių rujos ciklą. Ląstelių lygiu TBX3 vaidina svarbų vaidmenį nustatant ir palaikant KNDy neuronų likimą pagumburyje. Be to, molekuliniu lygiu TBX3 reguliuoja genų transkripciją per fazių atskyrimą, taip sukeldamas neuropeptidų ekspresiją pagumburio neuronuose.

Svarbu tai, kad keli TBX3 mutantai, nustatyti UMS sergantiems pacientams, nesudaro fazėmis atskirtų kondensatų ir veiksmingai reguliuoja neuropeptidų ekspresiją, o tai yra patologinis mechanizmas, kuriuo grindžiamas uždelstas UMS pacientų brendimas.

Be to, profesorius WU norėjo atsakyti, kaip neuronų linija progresuoja pagumburio vystymosi metu fiziologinėmis ir patologinėmis sąlygomis. Jis ir jo kolegos naudojo precedento neturinčią ląstelių tipo taikymo strategiją, lygindami vienos ląstelės duomenų rinkinius iš linijos atsekimo ir genetiškai manipuliuotų pelių ir atskleidė dvi nuo linijos nepriklausomas taisykles - intra-lineage retention (ILR) ir inter-lineage sąveiką (ILI). reguliuoja linijos progresavimą patologinėmis sąlygomis.

Apskritai šis tyrimas atskleidžia ląstelių ir molekulinius mechanizmus, kuriais grindžiamas tai, kaip TBX3 mutacijos sutrikdo UMS pacientų brendimo pradžią, ir atskleidžia ILR ir ILI taisykles ląstelių likimo specifikacijos metu.

Šaltinis:

Kinijos mokslų akademija

Nuoroda:

Shi, X. ir kt. (2022) Hierarchinis Tbx3 išdėstymas diktuoja pagumburio KNDy neuronų tapatybę, kad būtų galima kontroliuoti brendimo pradžią. Mokslo pažanga. doi.org/10.1126/sciadv.abq2987.

.