Nowe publikacje
Odkryto gen, który wyzwala tworzenie się układu nerwowego
Ostatnia recenzja: 30.06.2025
Cała zawartość iLive jest sprawdzana medycznie lub sprawdzana pod względem faktycznym, aby zapewnić jak największą dokładność faktyczną.
Mamy ścisłe wytyczne dotyczące pozyskiwania i tylko linki do renomowanych serwisów medialnych, akademickich instytucji badawczych i, o ile to możliwe, recenzowanych badań medycznych. Zauważ, że liczby w nawiasach ([1], [2] itd.) Są linkami do tych badań, które można kliknąć.
Jeśli uważasz, że któraś z naszych treści jest niedokładna, nieaktualna lub w inny sposób wątpliwa, wybierz ją i naciśnij Ctrl + Enter.
Hipoteza, że układ nerwowy zarodka formuje się sam, bez specyficznych sygnałów, nie została potwierdzona. Japońscy naukowcy odkryli gen, który uruchamia transformację komórek rozrodczych w komórki nerwowe.
W procesie rozwoju zarodka wyróżnia się ważny etap formowania się trzech listków zarodkowych. U większości organizmów wielokomórkowych w pewnym momencie ciało zarodka ma strukturę trójwarstwową, a każda z tych warstw – ektoderma, mezoderma i endoderma – jest prekursorem całej grupy tkanek. W ten sposób pochodne egzodermy będą pełnić funkcje powłokowe i sensoryczne w przyszłym organizmie, czyli między innymi warstwa ektodermy zarodka daje początek całemu układowi nerwowemu.
Na podstawie wyników badań nad powstawaniem tkanki nerwowej stworzono unikalny model, zgodnie z którym tkanka nerwowa formuje się w zarodku w sposób pasywny. Innymi słowy, gdy inne alternatywy rozwojowe zostały już wyczerpane i nie ma potrzeby formowania różnych tkanek powłokowych, wówczas kolej na tkankę nerwową. Oznacza to, że nie ma konkretnego aktywnego sygnału do rozpoczęcia tego procesu: komórki ektodermy zawierają kilka białek inhibitorowych, które hamują rozwój tkanki nerwowej. Gdy wszystko inne jest już uformowane, te inhibitory, mówiąc obrazowo, puszczają cugle, a produkcja tkanki nerwowej zaczyna się.
Badaczom z Centrum Biologii Rozwoju w Instytucie Badań Fizycznych i Chemicznych (RIKEN) udało się zakwestionować model pasywnego rozwoju tkanki nerwowej. Grupa kierowana przez Yoshiki Sasai zbadała aktywność genów podczas transformacji komórek prekursorowych tkanki nerwowej zarodka myszy. Odkryli, że produkt jednego genu, Zfp521, aktywuje inne geny biorące udział w procesie tworzenia tkanki nerwowej, nawet w obecności białek, które te geny normalnie tłumią.
Podczas badań nad zarodkami myszy okazało się, że lokalizacja białka Zfp521 w zarodku i czas jego aktywności są związane z miejscem, w którym rozpoczyna się transformacja ektodermy w tkankę nerwową. Gdyby do zarodków myszy wstrzyknięto komórki prekursorowe neuronów z wyłączonym genem białka Zfp521 na wczesnym etapie rozwoju, nie mogłyby się one zintegrować z rozwijającym się układem nerwowym zarodka. Późniejsza analiza genetyki molekularnej wykazała, że gen ten stymuluje transformację ektodermy w neuroektodermę, z której z kolei uzyskuje się bezpośrednie prekursory neuronów. Eksperymenty japońskich badaczy zostały szczegółowo opisane w publikacji w czasopiśmie Nature.
Tkanka nerwowa nie powstaje zatem biernie i nie „sama z siebie”, ale pod wpływem określonego aktywnego regulatora, który inicjuje jej powstawanie. Rozszyfrowanie mechanizmu może okazać się niezwykle ważne dla medycyny, jeśli uda się wykazać, że powstawanie tkanki nerwowej u ludzi jest inicjowane dokładnie w ten sam sposób.