A tudósok felfedeztek egy kulcsfontosságú fehérjét, amely az agy aszimmetriájáért felelős
Utolsó ellenőrzés: 14.06.2024
Minden iLive-tartalmat orvosi szempontból felülvizsgáltak vagy tényszerűen ellenőriznek, hogy a lehető legtöbb tényszerű pontosságot biztosítsák.
Szigorú beszerzési iránymutatásunk van, és csak a jó hírű média oldalakhoz, az akadémiai kutatóintézetekhez és, ha lehetséges, orvosilag felülvizsgált tanulmányokhoz kapcsolódik. Ne feledje, hogy a zárójelben ([1], [2] stb.) Szereplő számok ezekre a tanulmányokra kattintható linkek.
Ha úgy érzi, hogy a tartalom bármely pontatlan, elavult vagy más módon megkérdőjelezhető, jelölje ki, és nyomja meg a Ctrl + Enter billentyűt.
Az agy egyedi bal-jobb különbségeinek hátterében rejlő genetikai mechanizmusokat az új kutatások jobban megértették, és megnyitják az utat az agy aszimmetriájával összefüggő emberi rendellenességek jobb megértéséhez.
A Cachd1 nevű fehérje kulcsszerepet játszik az agy mindkét oldalának eltérő idegi szerkezetének és funkcióinak kialakításában – állapították meg az UCL, a Wellcome Sanger Institute, az Oxfordi Egyetem kutatói és más munkatársak. A tanulmány a Science.
folyóiratban jelent megA zebrahalon végzett genetikai kísérletek során a kutatók felfedezték, hogy a Cachd1 mutáció bekövetkeztekor az agy jobb oldala elveszíti normális aszimmetrikus fejlődését, és a bal oldal tükörképévé válik. Ez a rendellenesség abnormális idegi kapcsolatokat okoz, amelyek befolyásolják az agy működését.
Ez a felfedezés rávilágít az agy aszimmetriájának hátterében álló genetikai mechanizmusokra, amely jelenség számos állatfajnál, köztük az embernél is megfigyelhető. Ezeknek a folyamatoknak a megértése hozzájárulhat az olyan emberi rendellenességek jobb megértéséhez, amelyekben az agy aszimmetriája megbomlik, mint például a skizofrénia, az Alzheimer-kór és az autizmus spektrum zavarai.
Tükköranatómiájuk ellenére az emberi agy bal és jobb féltekéjének funkcionális különbségei vannak, amelyek befolyásolják az idegi kapcsolatokat és a kognitív folyamatokat, például a nyelvet. Még mindig kevéssé ismert, hogyan keletkeznek ezek a bal-jobb különbségek az idegi áramkörökben.
A zebrahal – átlátszó embriójuknak köszönhetően jól ismert modellszervezet az agy fejlődésének tanulmányozására – a kutatók azt vizsgálták, hogyan befolyásolhatja a Cachd1 az agy aszimmetriáját.
A csapat azt találta, hogy a Cachd1 mutációja esetén az agy habenulának nevezett régiója elveszíti normál bal-jobb megkülönböztetését. A jobb oldalon lévő neuronok hasonlóvá válnak a bal oldali neuronokhoz, ami megzavarja az idegi kapcsolatokat a habenulában, és potenciálisan befolyásolja annak működését.
A cachd1 leállítása morfolinokkal kétoldalú szimmetriát eredményez. (A-B) Dorsalis nézet 4 nappal a nem injektált vad típusok és a cachd1 morfolino-injektált lárvák megtermékenyítése után teljes in situ hibridizációt követően antiszensz ribopróbákkal aszimmetrikus háti habenula markerek kctd12.1 ellen. (C) Szemikvantitatív RT-PCR a cachd1 transzkriptumokhoz. Forrás: Science (2024). DOI: 10.1126/science.ade6970
Fehérjekötési kísérletek kimutatták, hogy a Cachd1 két receptorhoz kötődik, amelyek lehetővé teszik a sejtek kommunikációját a Wnt jelátviteli útvonalon keresztül, amely az egyik legintenzívebben tanulmányozott sejtkommunikációs útvonal, amely fontos szerepet játszik a korai fejlődésben, az őssejtképzésben és számos betegségben.
Emellett úgy tűnik, hogy a Cachd1 hatása specifikus az agy jobb oldalára, ami egy ismeretlen gátló faktor jelenlétére utal, amely korlátozza aktivitását a bal oldalon. Bár a részleteket még nem tisztázták, a bizonyítékok határozottan arra utalnak, hogy a Cachd1 kulcsszerepet játszik a fejlődő agy bal és jobb oldala közötti különbségtételben azáltal, hogy szabályozza a sejtkommunikációt kifejezetten a jobb oldalon.
A jövőbeni tanulmányok azt fogják vizsgálni, hogy a Cachd1 rendelkezik-e a Wnt útvonalhoz kapcsolódó egyéb fontos funkciókkal.
„Ez egy erősen együttműködő projekt volt, amely nagy hasznot húzott az interdiszciplináris megközelítésből – a genetika, a biokémia és a szerkezeti biológia találkozott egymással, hogy jobban megértsék a bal-jobb aszimmetria létrejöttét az agyban, valamint azonosítsák az agy egy új összetevőjét. Fontos jelátviteli útvonal, amely többféle szerepet játszik az egészségben és a betegségekben” – mondja Dr. Gareth Powell, a tanulmány társszerzője, a Wellcome Sanger Institute egykori doktorandusza, jelenleg pedig az UCL Sejt- és Fejlődésbiológiai Tanszékének tagja.
„Örülök, hogy megjelent ez a rendkívül együttműködő kutatás, amely sok, különböző tudományos érdeklődésű és képességekkel rendelkező tehetséges embert hozott össze különböző intézményekből. A csapat együtt lehetővé tette számunkra, hogy izgalmas új felfedezéseket tegyünk a Wnt jelátviteli útvonal és az agy aszimmetria kialakulásának terén” – mondja Steve Wilson professzor, a tanulmány vezető szerzője az UCL Sejt- és Fejlődésbiológiai Tanszékéről.