Vigastatud närvirakkude perifeeriast tulev pikamaa hädasignaal algab kohapeal valmistatud valguga

Vigastatud närvirakkude perifeeriast tulev pikamaa hädasignaal algab kohapeal valmistatud valguga
Vigastatud närvirakkude perifeeriast tulev pikamaa hädasignaal algab kohapeal valmistatud valguga
Anonim

Kui keha pikimad rakud on kõige kaugemal vigastatud, ei ole rakkude parandamise koordineerimine lihtne ülesanne. See on osaliselt tingitud sellest, et need perifeersed närvirakud võivad olla äärmiselt pikad – täiskasvanud inimestel kuni ühe meetrini –, mis on suur vahemaa molekulaarse hädasignaali jaoks, et jõuda raku tuuma "käsukeskusesse".

Teadlased on uskunud, et see protsess on veelgi keerulisem, kuna nende õpikute arusaam on juba aastaid olnud see, et aksonid – närvirakkude pikad pikendused tuuma sisaldavast raku põhikehast eemal – ei tooda sellega seotud valke. molekulaarses signaalis endis.Kuid viimastel aastatel on mõned teadlased hakanud selle õpiku arusaama kahtluse alla seadma esialgsete tõenditega, et üks võtmevalk, mis on seotud raku parandamise hädasignaali käivitamisega, tuntud kui importiin beeta1, toodeti lokaalselt aksonites. Nad lihts alt ei teadnud, kuidas.

"Nüüd tuleb need õpikud ümber kirjutada," ütles Dr Jeffery Twiss, Drexeli ülikooli kunstide ja teaduste kolledži professor ja bioloogiaosakonna juhataja. Twiss on hiljuti ajakirjas Neuron avaldatud uue uurimuse kaasautor, mida juhtisid kaastöötajad Weizmanni teadusinstituudist. "Meie uus uurimus on senini üks tugevamaid näitajaid molekulaarse signaali edastamise kohta perifeersete närvirakkude otsast lõpuni."

Need teadlased on esitanud tugevaid uusi tõendeid selle kohta, et valku importiin beeta1 toodetakse tõepoolest lokaalselt perifeersete närvirakkude aksonites. Samuti leidsid nad, et aksonis leiduv valgu versioon on valmistatud erineva molekulaarse retsepti alusel kui tuumas leiduv versioon, kus see täidab erinevaid olulisi rakufunktsioone.Need avastused võivad aidata teadlastel paremini mõista, kuidas järgnevad sammud hädasignaalis ja närvirakkude paranemises toimivad, et nad saaksid lõpuks protsessi kontrollida ja tõhustada, et kiirendada närvivigastustest taastumist.

Selle tõendi leidmine polnud kaugeltki lihtne: importiinid on raku tuumas nii olulised, et isegi väikseim embrüo ei saaks ilma nendeta ellu jääda. Kuid Weizmanni Instituudi teadur Rotem Ben-Tov Perry, kes oli uue uuringu juhtiv autor, leidis viisi, kuidas eristada rakukehas sisalduvat importiini beeta1 aksonis olevast: aksonaalne valk valmistati ilmselt pikemast. Messenger RNA versioon, raku tööretsept valgu ehitamiseks. Et näha, kas need võivad selektiivselt mõjutada ainult valgu aksonaalset versiooni, töötasid Weizmanni teadlased Drexeli Twissiga, et kasutada ära suure täpsusega väljalülitustehnoloogiat. Selle asemel, et terve geen süsteemist välja lüüa, õnnestus neil eemaldada üks väike tükike messenger-RNA retseptist importiinide tootmiseks – just see pikem osa, mis saadab RNA aksonile.

Nüüd täheldasid nad raku kehas palju importiini beeta1, kuid aksonites mitte. Kuna RNA aksonaalne segment jäeti importiini beeta1 retseptist välja, oli hiire embrüo rakkude tuuma lähedal endiselt vajalik importiin, et kasvada ja areneda elusloomaks, kuid perifeerse närvi vigastusest taastumine võttis palju kauem aega.. Geenid, mis on tavaliselt aktiivsed vastuseks närvikahjustusele, aktiveeriti vähemal määral. Kõik see viitab sellele, et importiin beeta1, mis tavaliselt aitab laiendatud närvirakku vigastustest teavitada, toodetakse tõepoolest lokaalselt aksonis – ja et see aksonis leiduv valk on närviparandussignaali protsessi võtmeosa.

"Andmed näitavad veenv alt, et importiin beeta1 valku toodetakse aksonites. Rotemi töö on kinnitanud importiinide olulist rolli närvide parandamisel," ütles Weizmanni Instituudi vanemautor ja professor dr Michael Fainzilber.

Twiss ütles, et järgmised sammud on paremini kirjeldada, kuidas beeta1-importiini hõlmav signalisatsiooniprotsess annab signaali närvirakkude paranemise alustamiseks ja lõpuks strateegiate väljatöötamiseks, et paremini kontrollida neid parandusmehhanismide molekulaarseid samme, et parandada närvirakke. taastumine pärast vigastust.

Populaarne teema