February 1, 2018

研究揭示了控制神经元成熟的发展拼接程序

在大脑中,神经元或神经细胞通过传输电信号或射击动作电位,通过命名轴突(发送信号)和枝形(接收信号)的长工艺来互相通信。在开发和神经元成熟期间,必须在成熟神经元的其他功能中射击动作电位的能力。然而,到目前为止,管理这种复杂过程的分子机制迄今为止尚未理解。

在主权发展的复杂层上剥离 一位由Chaolin Zhang,Phd,Systems生物化学和生物化学和分子生物学和分子生物物理学和Hynek Wichterle,Phd,病理学和细胞生物学,神经科学和神经学教授的助理教授,在运动神经元生物学和疾病中心,哥伦比亚大学医疗中心,重点介绍了一个叫做的分子规则 。替代剪接是通过加入编码段的不同组合产生多转录物和蛋白质变体的过程。该过程在神经发育过程中具有高度动态的,在数千个基因中具有拼接模式的戏剧性开关,其在特定发育阶段产生了蛋白质产品的再胃。

替代剪接的关键调节器是RBFOX蛋白质,其富含神经元,并以前与神经发育障碍有关,包括自闭症,精神分裂症和癫痫。

在一项新的研究中,发表于2月1日 神经元,张,wichterle和他们的团队确定了RBFOX基因的丧失导致“胚胎等”拼接程序。重要的是,它们观察到轴突初始段(AIS)的组装,轴突的近端部分的亚细胞结构的显着破坏,对于离子通道的聚类,因此是神经元到发射动作电位的神经元。健康的神经元需要与其他细胞通信的行动潜力。为此,该团队识别RBFOX对AIS中所谓的“相互作用枢纽”进行编码的Ankylin-G基因的剪接,并发现该基因中的小部分中的剪接变化使其呈现无法在组织AIS时执行其正常功能。与UC Berkeley的Ke Xu博士的实验室合作,该团队确定这是因为AIS中Ankylin-G的异常积累和分布。

“已经知道RBFOX对于控制RNA剪接是重要的,但是没有理解的是其对神经元成熟的贡献以及它控制的特定细胞表型,”张博士说。 “我们已经挑出了一种重要的表型IT控制,这导致了神经元兴奋性如何控制。神经元通过射击动作电位进行通信,如果这个过程被破坏,那么神经元不能正常工作。”

行动潜力,也称为神经冲动,是从我们的脑中发送到其他器官和肌肉的电气信息;例如,大脑中的神经通过神经网络传递动作潜力,以指示我们的手臂肌肉来签约,以便呼吁行动我们的手举起或持有物品,这是哥伦比亚汽车神经元中心的主要研究重点,都是张和wichterle实验室是附属的。 Wichterle博士注意到“超出了他们在AIS组装中的角色,我们的研究确定了许多突触突触,细胞骨骼和膜蛋白含有RBFOX调节替代外显子。RBFox蛋白是响应神经元活性和损伤而动态调节,提高有趣的可能性RBFOX因素在成年神经系统中神经元塑性和修复的调节中起着更广泛的作用。“

在哺乳动物中,RBFOX蛋白由三种单独的基因彼此多余。由于这种冗余,体内RBFOX蛋白的研究非常具有挑战性。为了绕过挑战,该团队依赖于基因组工程的互补专业知识,干细胞分化为神经元,以及替代剪接的基因组分析。合作产生了RBFOX调节外显子的最终参考,并在治疗神经元成熟中揭示了它们的关键功能作用。

“这项研究是一个高度合作努力的一个很好的例子,它结合了系统RNA生物学,干细胞和神经元生物学,生理学和尖端成像技术的专业知识。事实上,第一个作者Martin Jacko是联合培训的Wichterle实验室和我的实验室,我相信这一点不可能达到今天没有这种激烈的合作,“张说。

研究人员的调查结果有助于机械理解如何启动和传播所需的机器 神经元在替代拼接的水平上控制,这是一个非常小的神经元成熟拼图,但具有显着影响的拼接。该研究,标题为“RBFOX拼接因子促进神经元成熟和轴突初始段组件”,于2月1日发布,在印刷品之前 神经元.



信息信息: 神经元

引文: 研究推出了控制神经元成熟的发展拼接程序(2018年2月1日) 检索到2021年5月12日 from //xasqxhb.com/news/2018-02-unveils-developmental-splicing-neuronal-maturation.html
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