Bilangan Sel Serebrum Pada Peringkat Perkembangan Embrio Dikawal Oleh Mekanisme Yang Baru Ditemui

2023 Pengarang: Bailey Leapman | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-09-16 19:18

Sekumpulan penyelidik Instituto de Investigaciones Biomédicas Alberto Sols (pusat campuran Consejo Superior de Investigaciones Científicas dan Universidad Autónoma de Madrid) telah menemui penyertaan protein yang dilambangkan IMPIAN dalam pengaktifan gen yang diperlukan untuk sel progenitor otak embrio untuk membezakan diri mereka kepada astrosit.

Kajian yang diterbitkan dalam The Journal of Neuroscience, diarahkan oleh Dr. Mario Vallejo, dan merupakan sebahagian daripada tesis kedoktoran Beatriz Cebolla dan Antonio Fernández-Pérez, pengarang bersama artikel itu.

Kajian yang dijalankan di makmal Dr. Vallejo sebelum ini menyatakan bahawa sel progenitor korteks serebrum embrio mampu bertindak balas kepada isyarat ekstraselular tertentu dengan meningkatkan tahap penghantar intrasel kedua yang dipanggil AMP kitaran. Pengutus kedua ini mampu mengaktifkan mekanisme yang mengubah program genetik sel progenitor dan mendorong mereka untuk membezakan menjadi astrosit.

Bekerjasama dengan Dr. Alfonso Araque dan Dr. Gertrudis Perea dari Instituto Cajal de Madrid (Consejo Superior de Investigaciones Científicas), juga pengarang bersama kajian, para penyelidik menentukan bahawa AMP kitaran yang dihasilkan mengaktifkan kemasukan kalsium dari persekitaran ekstraselular ke dalam sel, dan kalsium itu bertanggungjawab untuk kesan genetik AMP kitaran. Antara lain, penemuan ini mencadangkan bahawa mekanisme yang mungkin di mana kalsium boleh mengantara kesan AMP kitaran terhadap ekspresi gen yang penting untuk pembezaan astrosit boleh melalui pengaktifan protein DREAM. Sudah diketahui umum bahawa DREAM ialah faktor transkripsi, yang bermaksud bahawa ia adalah protein yang mampu mengawal secara langsung ekspresi gen tertentu, dan aktivitinya dikawal oleh kalsium.

Pasukan penyelidik mendapati bahawa DREAM mengawal pengaktifan gen penting untuk pembezaan astrosit. Apabila DREAM tidak hadir, sel progenitor tidak dapat membezakan astrocytes selepas dibawa bersentuhan dengan isyarat yang bertindak melalui penghasilan AMP kitaran. Namun begitu, sel-sel ini tidak kehilangan keupayaan pembezaan mereka, kerana ia boleh berubah menjadi astrosit sebagai tindak balas kepada isyarat berbeza yang tidak memerlukan pengeluaran utusan kedua ini.

Kumpulan penyelidikan yang diuruskan oleh Dr. Vallejo memerhatikan bahawa semasa tempoh selepas bersalin, tempoh di mana kebanyakan astrosit dijana, otak tikus yang kekurangan IMPIAN mengandungi bilangan sel ini yang sangat rendah. Yang menghairankan, semasa mengumpul data ini, para penyelidik mendapati bahawa otak tikus yang kekurangan DREAM mengandungi bilangan neuron yang luar biasa tinggi.

Mengambil kira bahawa semasa perkembangan otak, progenitor saraf menghasilkan neuron sebelum menghasilkan astrosit, keputusan ini menunjukkan bahawa DREAM mengambil bahagian dalam mekanisme yang menyekat pengeluaran neuron sambil mengaktifkan pengeluaran astrosit. Dalam otak tikus yang kekurangan MIMPI, mekanisme pampasan berlaku yang memastikan bahawa haiwan dewasa akan menghasilkan bilangan astrosit yang luar biasa tinggi sepanjang hayat mereka, mengukuhkan teori bahawa hubungan antara bilangan neuron dan astrosit mempunyai kepentingan fungsi yang besar. Oleh itu, kekurangan DREAM menghasilkan otak dengan bilangan sel yang lebih tinggi.

Penulis kajian telah menekankan kepentingan sistem AMP-kalsium-DREAM kitaran dalam mekanisme yang bertanggungjawab untuk pengeluaran astrosit dan mengawal bilangan neuron dan astrosit yang dihasilkan daripada nenek moyang neuron semasa perkembangan otak.