Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Category:

В нервных стволовых клетках нашли выключатель деления и дифференциации

Бельгийские и британские ученые в эксперименте на мышах обнаружили «переключатель режимов» для нервных стволовых клеток — фактор транскрипции Bcl6.

В нервных стволовых клетках нашли выключатель деления и дифференциации

Данный механизм управляет делением и дальнейшей дифференциацией этого типа клеток, из которых могут формироваться собственно нейроны и глия, говорится в статье, опубликованной в журнале Neuron.



Формирование нервных клеток по мере развития эмбриона происходит под руководством химических сигналов, действующих на будущие нейроны как снаружи, так и изнутри. Нейральные стволовые клетки дифференцируются и дают начало клеткам радиальной глии (а уже из них образуются нейроны или глиальные клетки) либо делятся, за счет чего поддерживают свою численность. Конкретные химические сигналы, которые обеспечивают переход от деления к дифференцировке, не очень хорошо изучены.

Нейробиологи из Левенского католического университета, Свободного университета Брюсселя и Института Фрэнсиса Крика во главе с Пирре Вандерхагеном (Pierre Vanderhaeghen) выяснили, какие молекулы играют ключевую роль в переключении нейральных стволовых клеток с пролиферации на специализацию. Из предыдущих исследований той же группы было известно, что белок Bcl6 необходим для дифференцировки клеток в коре больших полушарий и мозжечке. В этих работах выявили и некоторые механизмы, за счет которых действует Bcl6: в случае коры он действовал на одни молекулярные мишени, в случае мозжечка — на другие. Поэтому у исследователей возник вопрос, насколько универсальны механизмы работы Bcl6.

Чтобы выяснить это, авторы индуцировали экспрессию гена, который кодирует Bcl6, в предшественниках клеток коры больших полушарий, полученных из эмбриональных стволовых клеток. До этой процедуры и через 24 часа после нее они измерили в этих клетках уровни экспрессии различных генов. Выяснилось, что экспрессия 764 генов усилилась (больше всего — у самого Bcl6), а интенсивность экспрессии 610 генов снизилась (сильнее всего — у Hes5).

Среди генов, с которых стала активнее синтезироваться мРНК, ожидаемо оказались те, что кодируют маркеры дифференцировки в предшественники нейронов и сами нейроны. А среди генов, чья активность снизилась после индукции Bcl6, неожиданно оказались многие связанные с сигнальными путями Wnt, Notch, Fgf и Shh гены, в том числе кодирующие рецепторы, воспринимающие сигналы из межклеточного пространства. Все эти пути способствуют пролиферации клеток — не только нейральных стволовых, но и многих других типов. Это означает, что действие Bcl6 весьма обширно.

Затем влияние Bcl6 оценили на живых мышах. Эмбрионам через 13,5 суток после зачатия электропорацией ввели в мозг фрагменты ДНК, которые активировали либо инактивировали ген Bcl6. У тех, кому усилили активность Bcl6, нейронов за определенный срок образовывалось больше, у тех, у кого ее подавляли — напротив, меньше. Вызванное Bcl6 усиление нейрогенеза при этом подавлялось при активной экспрессии Tcf7l1. Данный ген играет важную роль в сигнальном пути Wnt.

Наконец, исследователи выявили процессы, за счет которых Bcl6 способствует дифференцировке нейральных стволовых клеток. Оказалось, что он напрямую подавляет экспрессию генов циклинов Ccnd1 /Ccnd2 и некоторые другие с помощью белка сиртуина-1 (Sirt1). Он деацетилирует гистоны — белки, на которые наматывается ДНК. От степени плотности намотки зависит доступность генов. При деацетилировании гистонов ДНК компактизуется и ее доступность снижается.

В нервных стволовых клетках нашли выключатель деления и дифференциации
Схема экспериментов и перехода нейральных стволовых клеток от пролиферации к дифференцировке

Авторы отмечают, что Bcl6 не единственный фактор транскрипции, который управляет образованием новых нейронов. К тому же, он экспрессируется только в некоторых группах предшественников нейронов. Это означает, что нужно установить локализацию и механизмы работы сходных по действию с Bcl6 молекул в других частях нервной системы, не только в коре больших полушарий.

Автор: Светлана Ястребова





Ссылка на источник

Tags: ДНК, биология, генетика, исследования, нейробиология, стволовые клетки
Subscribe

Posts from This Journal “нейробиология” Tag

Buy for 30 tokens
Вчера многие СМИ проводили опрос и, что характерно, большинство людей до сих пор считают себя жертвами перестройки Михаила Сергеевича Горбачёва. А что в действительности принесла нам Перестройка? Давайте разберемся. Вот вам лично мой опыт жизни в СССР Я родился в 1980 году и уже с 2,5 лет…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments