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技術(shù)文章

胚胎發(fā)育過程中調(diào)節(jié)運動神經(jīng)元的網(wǎng)絡(luò)!

點擊次數(shù):1393 發(fā)布時間:2018-7-26

UCLA的研究人員發(fā)現(xiàn)了一個調(diào)節(jié)正在生長的雞和小鼠胚胎中脊髓運動神經(jīng)元發(fā)育的基因網(wǎng)絡(luò)。研究人員還回答了一個長久以來無法回答的問題:為什么運動神經(jīng)元(脊髓用于控制肌肉運動的神經(jīng)元)比其他神經(jīng)元更快形成。

“這項研究詳細解釋了胚胎如何產(chǎn)生成熟脊髓中的各種細胞。” UCLA神經(jīng)生物學(xué)Ethel Scheibel教授Novitch說道。“我們和生物學(xué)家及計算生物學(xué)家一起合作運用新技術(shù)為我們了解胚胎發(fā)育的過程帶來了希望。”

脊髓中不同的神經(jīng)細胞會在胚胎發(fā)育過程中由神經(jīng)前體細胞形成。長久以來我們都知道不同的神經(jīng)元在胚胎發(fā)育的不同時期形成,其中運動神經(jīng)元是脊髓中形成的神經(jīng)元。然而研究人員并不知道為什么運動神經(jīng)元會以這種方式發(fā)育形成。

研究人員使用的分子生物學(xué)技術(shù)評估了神經(jīng)元形成過程中基因活動的改變。他們通過一種叫做單細胞轉(zhuǎn)錄分析的方法完成了這項任務(wù),該技術(shù)可以同時檢測單個細胞的所有基因活動。這幫助團隊同時檢測運動神經(jīng)元形成過程中涉及的200個基因的活動。為了分析這些數(shù)據(jù),研究人員開發(fā)了計算機軟件重建神經(jīng)元形成過程中基因活動的變化。

分析結(jié)果表明一個叫做Olig2的基因產(chǎn)生的蛋白質(zhì)通過干擾另一個基因家族(Hes基因)的幾個成員的活性促進了運動神經(jīng)元的形成。Hes基因可以抑制神經(jīng)元形成。研究人員通過抑制或者增加小鼠胚胎或者雞胚胎脊髓中Olig2的活性確認了Olig2具有促進運動神經(jīng)元形成的功能。

“在胚胎發(fā)育過程中,神經(jīng)系統(tǒng)會按照的程序形成,每一部分都會在準確的時間和位置形成。我們的研究揭示了運動神經(jīng)元形成過程中的程序。

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