Studiul dezvăluie noi reguli pentru progresia descendenței

Studiul dezvăluie noi reguli pentru progresia descendenței

Hipotalamusul, una dintre cele mai complexe regiuni ale creierului din sistemul nervos al mamiferelor, conține o eterogenitate uimitoare de neuroni care reglează funcțiile endocrine, autonome și comportamentale. Nu numai că reglează aportul de alimente, aportul de apă, temperatura corpului, ritmurile circadiene și somnul pentru a menține supraviețuirea organismelor individuale, dar controlează și debutul pubertății și comportamentul reproductiv pentru a menține populația de reproducere.

„Ce declanșează pubertatea” este una dintre cele 125 de întrebări mari puse în numărul a 125-a aniversare a revistei Science. Cercetătorii conduși de prof. WU Qingfeng de la Institutul de Genetică și Biologie a Dezvoltării al Academiei Chineze de Științe au descoperit că programarea dezvoltării debutului pubertății depinde de TBX3. Ei au descoperit, de asemenea, noi reguli pentru progresia descendenței care funcționează prin diferențierea neuronală în timpul dezvoltării hipotalamice.

Rezultatele au fost publicate pe 16 noiembrie în Science Advances.

În acest studiu, grupul Prof. WUs a constatat că TBX3 definește un domeniu progenitor în hipotalamusul în curs de dezvoltare și servește ca un determinant al soartei pentru a controla secvenţial stabilirea și menținerea destinului neuronal.

Sistemul neuroendocrin constă dintr-o colecție eterogenă de neuroni neuropeptidergici din creier, printre care neuronii KNDy hipotalamici reprezintă un subtip celular indispensabil care controlează debutul pubertății. Deși s-a propus ca progenitorii neuronali hipotalamici și progenitorii neuronali de-a lungul ierarhiei filiației să utilizeze o strategie de diversificare în cascadă pentru a genera o diversitate neuronală extremă, logica celulară pentru specificarea unui subtip de neuroni neuroendocrini a fost neclară.

Studiile genetice anterioare sugerează că mutațiile genetice ale TBX3 cauzează sindromul mamar ulnar (UMS), care se caracterizează prin scurtarea membrelor anterioare, dezvoltarea defectuoasă a glandei mamare și anomalii genitale. Este de remarcat faptul că majoritatea pacienților cu UMS au debutul întârziat al pubertății.

Carte electronică Genetică și Genomică

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

Potrivit cercetătorilor, ablația genetică a Tbx3 la nivel de organism întârzie semnificativ debutul pubertății la animale și perturbă ciclul estral al șoarecilor femele. La nivel celular, TBX3 joacă un rol important în stabilirea și menținerea destinului neuronilor KNDy din hipotalamus. În plus, la nivel molecular, TBX3 reglează transcripția genelor prin separarea fazelor, inducând astfel expresia neuropeptidelor în neuronii hipotalamici.

Este important că mai mulți mutanți TBX3 identificați la pacienții cu UMS nu reușesc să formeze condensate separate de fază și să regleze eficient expresia neuropeptidelor, reprezentând un mecanism patologic care stă la baza pubertății întârziate la pacienții cu UMS.

În plus, prof. WU a dorit să răspundă la modul în care descendența neuronală progresează în timpul dezvoltării hipotalamice în condiții fiziologice și patologice. El și colegii săi au folosit o strategie de țintire a tipului de celule fără precedent, comparând seturi de date unicelulare de la urmărirea filiației și la șoareci manipulați genetic și au descoperit două reguli independente de filiație - retenția intra-lineaj (ILR) și interacțiunea inter-lineage (ILI). reglează progresia descendenței în condiții patologice.

În general, acest studiu descoperă mecanismele celulare și moleculare care stau la baza modului în care mutațiile TBX3 perturbă debutul pubertății la pacienții cu UMS și dezvăluie regulile ILR și ILI în timpul specificației destinului celular.

Sursă:

Academia Chineză de Științe

Referinţă:

Shi, X., şi colab. (2022) Desfășurarea ierarhică a Tbx3 dictează identitatea neuronilor KNDy hipotalamici pentru a controla debutul pubertății. Progrese științifice. doi.org/10.1126/sciadv.abq2987.

.