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        分子指南針如何調(diào)節(jié)正確的細(xì)胞分裂
        
			
        
				2019-01-10 11:46:11
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			  來(lái)源：
			
        
		
        
				
		
        
			
        維也納分子生物技術(shù)研究所的研究人員已經(jīng)揭開(kāi)了微小的microRNA分子如何控制腦細(xì)胞的生長(zhǎng)和分化。想象一下，我們的大腦是如何從早期胚胎中的少數(shù)細(xì)胞發(fā)展成為一個(gè)高度復(fù)雜的生化和生物電系統(tǒng)，其成人中包含超過(guò)1000億個(gè)神經(jīng)元，這是令人難以置信的。維也納分子生物技術(shù)研究所(IMBA)的科學(xué)家們?cè)贓MBO期刊上發(fā)表了一項(xiàng)新研究，其中他們揭示了小RNA分子如何指導(dǎo)細(xì)胞塑造發(fā)育中的小鼠大腦的復(fù)雜層狀結(jié)構(gòu)。
        

        分子指南針如何調(diào)節(jié)正確的細(xì)胞分裂
        

        當(dāng)干細(xì)胞分裂形成新的組織和器官時(shí)，它們必須將它們的細(xì)胞分裂裝置定位在特定的方向，以將它們的子細(xì)胞定位在它們經(jīng)歷不同命運(yùn)線索的位置，從而定義它們隨后的功能。然后，新形成的細(xì)胞可以繼續(xù)采取專門的功能 - 例如，它們可以成為各種類型的神經(jīng)元以產(chǎn)生和傳遞電脈沖 - 或者保持干細(xì)胞不斷分裂以產(chǎn)生更多的細(xì)胞。未能正確誘導(dǎo)命運(yùn)決定會(huì)導(dǎo)致多種發(fā)育性腦部疾病。
        

        分裂細(xì)胞的方向決定細(xì)胞命運(yùn)
        

        IMBA的博士后科學(xué)家，該研究的第一作者Juan Pablo Fededa博士解釋了他的發(fā)現(xiàn)：“我們的研究重點(diǎn)是了解控制有絲分裂紡錘體方向的因素。我們已經(jīng)知道如果紡錘體的方向不正確，然后細(xì)胞不規(guī)則地分裂，并且在大腦中這可能導(dǎo)致神經(jīng)發(fā)育障礙。我們也知道稱為microRNA的分子在這個(gè)過(guò)程中可能很重要，但我們并不確切知道如何。“
        

        從基于顯微鏡的篩查到小鼠腦的研究
        

        微小的“微RNA”分子可以干擾基因的表達(dá) - 打開(kāi)它們，關(guān)閉它們，或者使它們以不同的方式發(fā)揮作用。在首席研究員Daniel Gerlich博士的帶領(lǐng)下，F(xiàn)ededa博士和IMBA團(tuán)隊(duì)在培養(yǎng)皿中使用培養(yǎng)細(xì)胞來(lái)測(cè)試腦細(xì)胞分裂過(guò)程中表達(dá)的所有微RNA的功能。
        

        Fededa描述了這種方法：“通過(guò)在活細(xì)胞中用熒光標(biāo)記物觀察細(xì)胞的紡錘體，我們觀察到一個(gè)名為miR-34/449的6個(gè)microRNA家族在細(xì)胞分裂過(guò)程中影響了紡錘體的定向。然后我們測(cè)試了這些是否為利用IMBA的JürgenKnoblich實(shí)驗(yàn)室建立的方法，RNAs還可以影響發(fā)育中小鼠大腦中有絲分裂紡錘體的定向。事實(shí)上，我們發(fā)現(xiàn)在刪除miR-34/449基因后，小鼠發(fā)育出較小的大腦，這些大腦含有較大的比例。干細(xì)胞稱為放射狀膠質(zhì)細(xì)胞。這表明放射狀神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞可以相對(duì)正常地生長(zhǎng)，但表明它們不能進(jìn)一步分化成更復(fù)雜的細(xì)胞。因此，我們得出結(jié)論，正常大腦發(fā)育必須要求miR-34/449 microRNA。“
        

        miR-34/449調(diào)節(jié)有絲分裂紡錘體的方向
        

        IMBA的科學(xué)家比較了有或沒(méi)有miR-34/449的細(xì)胞中的基因表達(dá)模式，并發(fā)現(xiàn)了一種名為JAM-A的蛋白質(zhì)表達(dá)的差異。這種蛋白質(zhì)很有意思，因?yàn)樗耙驯蛔C明在定向有絲分裂紡錘體中起作用在其他組織中。通過(guò)設(shè)計(jì)對(duì)miR-34/449不敏感的JAM-A基因版本，IMBA的團(tuán)隊(duì)能夠確定其與有絲分裂紡錘體定向的相關(guān)性。“我們的研究結(jié)果顯示，在開(kāi)發(fā)小鼠大腦時(shí)，miR-34/449調(diào)節(jié)JAM-A以確保分裂細(xì)胞的正確方向和精確形成腦層”，Daniel Gerlich總結(jié)道。“目前的研究提供了關(guān)于微小RNA在大腦發(fā)育中作用的見(jiàn)解，但其他器官可能存在類似的機(jī)制。”
        
			

			
          
        
			
        
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