Beyin gelişimine giden yol: embriyonik kök hücrelerden 15 milyar nöron içeren serebral kortekse
Daha yüksek bilişsel işlevlerle ilgili bir beyin bölgesi olan neokorteksi inşa etmek için, kök hücreler milyarlarca farklı nöron türü üretti. Yakın zamanda yapılan bir bilimsel araştırmada, İsviçre, Belçika ve Avusturya'daki Bilim ve Teknoloji Enstitüsü'nden (IST) nörobilimciler, zamanla neokortikal kök hücrelerin her biri farklı olgunlaşma durumları yaşayacağını keşfetti. Farklı bir nöron türü üretilir ve doğru nöron türünün üretimi, belirli bir protein kompleksiyle ilişkilidir. İlgili makaleler "Science" dergisinde yayınlandı.
Neokorteks, derin "martıları" ve "sırtları" ile insan beyni konseptimizi oluşturur. Beynin dış tabakası yalnızca birkaç milimetre kalınlığındadır, ancak 15 milyardan fazla nöron içerir ve bu nöron bilgileri işleyerek dünyayı bilinçli olarak deneyimleyip algılayabiliriz. Açıktır ki, embriyonun neokorteksinin gelişiminde herhangi bir hata varsa, otizm veya şizofreni gibi akıl hastalıkları da dahil olmak üzere nörogelişimle ilgili işlev bozukluklarına neden olabilir.
Ancak gelişim sırasında nöral kök hücrelerin serebral korteksi nasıl oluşturduğu tam olarak anlaşılamamıştır. Bununla birlikte, İsviçre Cenevre Üniversitesi'nden Denis Jabaudon, Belçika'daki Liege Üniversitesi'nden Laurent Nguyen ve Avusturya'daki IST Araştırma Grubundan Profesör Simon Hippenmeyer bu sorunu çözmek için önemli bir adım attılar: kortikal kök hücrelerin farklı tür ve işlevlerde çok sayıda nöronu nasıl ürettiğini anlamak, Yetişkin nöronların çeşitliliğini oluşturan bu nöronlardır.
Bu yeni çalışma, gelişen nöral kök hücrelerin farklı zaman noktalarında spesifik gen ekspresyon (transkripsiyon) programlarına sahip olduğunu göstermektedir. Kök hücreler sırayla farklı aşamalardan geçtiklerinde, bu kopyalanmış "parmak izlerini" ortaya çıkan nöronlar olan yavru hücrelerine geçirirler. Çarpıcı olan şey, neokorteks gelişiminin farklı aşamalarında, kök hücrelerin farklı özelliklere ve gen ekspresyonuna sahip gibi görünmesidir: erken aşamalarda, kök hücreler genellikle hücre döngüsü kontrolü gibi iç hücre süreçlerini düzenleyen programlara sahiptir. Tam tersine, geç aşamada, kök hücrelerin sahip olduğu gen ekspresyon programı, çevre ile etkileşime girmek için giderek artan bir şekilde dış sinyallere ihtiyaç duymaktadır.
Araştırmacılar, belirli düzenleyici proteinlerin, farklı gen ekspresyon programlarının zamana bağlı aktivasyonunun kontrolüne dahil olabileceğinden şüpheleniyorlar. Bir protein kompleksi keşfettiler - sadece erken kök hücrelerde yüksek oranda eksprese olan, ancak geç kök hücrelerde bulunmayan polikomb inhibitör kompleks 2 (PRC2).
PRC2'nin kök hücrelerin zamana bağlı olgunlaşmasını gerçekten düzenleyip düzenleyemeyeceği ile ilgili olarak, araştırmacılar bu soruyu cevaplamak için bir deney tasarladılar.Gelişim sırasında PRC2'nin nöral kök hücrelerdeki aktivitesini genetik yöntemleri kullanarak başarılı bir şekilde ortadan kaldırdılar ve sonuçlar hipotezlerini kanıtladı. doğru.
PRC2'nin inaktivasyonunun ciddi sonuçları vardır - kök hücreler normal şekilde olgunlaşamaz. PRC2'nin yokluğunda, kök hücreler çok hızlı olgunlaşır ve bu nedenle yanlış zaman aralığında yanlış tipte nöronlar üretir. Daha da çarpıcı olanı, üretilen toplam nöron sayısının da büyük ölçüde azalması, bu da küçük korteksin oluşumuna ve yanlış nöronal hücre tipi kompozisyonuna yol açmasıdır.
Doktora sonrası akademisyen Nicole Amberg, "Çalışmanın sonuçları beynin gelişime karşı çok hassas olduğunu gösteriyor. Şimdi, nöral kök hücrelerin kortikal gelişim sırasında doğru tür ve sayıda nöronu nasıl ürettiği konusunda daha net bir anlayışa sahibiz ve bu da insanları daha iyi anlamaya yardımcı oluyor. Beyin kusurlarının ve nörogelişimsel bozuklukların temel mekanizması. "
Orijinal derleme: Huahua Hakem: Bir Miao Editör: Zhang Meng
Dergi kaynağı: "Science"
Dergi Numarası: 0036-8075
Orijinal bağlantı: https://medicalxpress.com/news/2019-05-brain-size-composition.html
Çince içerik sadece referans içindir ve tüm içerik orijinal İngilizce versiyona tabidir. Çoğaltılmışsa, lütfen kaynağı belirtin.
