211service.com
Proteiner knyttet til nervefiberudvikling
Da MIT-biologiprofessor Frank Gertler opdrættede mus, der manglede et bestemt sæt gener, forventede han, at deres hjerneceller havde defekte, forkerte nervefibre. Til sin overraskelse så han mutante neuroner, der lignede spejlæg: Somas-eller cellelegemer-var intakte, men de grenlignende dendritter og lange, tynde axoner manglede.
I et normalt museembryo (øverst) er axoner efter 16,5 dages drægtighed synlige i rødt, da de strækker sig fra cortex opad mod en del af hjernen kendt som den indre kapsel. Hos en mus, der mangler Ena/Vasp-proteiner (nederst), kan axonerne ikke vokse.
Den typiske neuron i hjernebarken har en enkelt axon, som videresender information til andre celler, og mange kortere dendritter, som modtager beskeder fra andre celler. De genetisk ændrede mus i undersøgelsen producerede hjerneceller, der ikke var i stand til at udvide nogen axoner eller dendritter eller at forbinde med andre neuroner.
Familien af proteiner kodet af de tre gener, Gertler undersøgte, kendt som Ena/Vasp-proteiner, viser sig at spille en afgørende rolle i udviklingen af nervefibre. Manipulering af disse proteiner kan en dag hjælpe med at reparere rygsøjleskader og andre skader forårsaget af defekte celle-til-celle-forbindelser. Vi tror, at de mekanismer, vi er begyndt at optrevle, kan åbne døren til potentielle regenerative terapier for neurodegeneration eller hjerneskader, siger Gertler.
En celles form bestemmes af dens cytoskelet - de indre søjler og dragere, der skubber mod cellemembranen. For at bevæge sig og ændre form skal en celle ombygge sit cytoskelet. Det er som om, cellen læser trafiksignaler og forsøger at finde ud af, hvor den skal hen, siger Gertler. Ena/Vasp-proteiner er navigatorerne for nerveudvækster kaldet neuritter, forstadier til axoner og dendritter.
Proteinerne er placeret i spidserne af en neurits filopodia-korte forlængelser, der modtager miljøsignaler og omsætter dem til instruktioner for cellen. Disse instruktioner fortæller cellen enten at fortsætte med at udvide filopodia, ved at forlænge proteinfilamenter eller at stoppe væksten.
Dette er en af de første undersøgelser, der afslører de tidlige trin i, hvordan en differentieret neuron begynder at erhverve sin unikke morfologi, siger Gertler.