Способность невроцитов восстановить полагается на ключевой белок, предложенный ученых из Университета штата Пенсильвания вСША, кто столкнулся с неожиданным открытием, когда они смотрели в сильно травмированных нейронах. Они надеются, что их обнаружение будетпомогите другим исследователям искать новое лечение для заболевания нервов или повреждения.Доктор Мелисса Роллс, доцент биохимии и молекулярной биологии в Государственном университете Пенсильвании, привела появившееся исследование,онлайн перед печатью 9 декабря в журнале Current Biology.Часть нейронов или невроцитов, которые исследовали Рулоны и коллеги, когда они столкнулись со своим обнаружением, быладендриты, о которых мы знаем очень мало по сравнению с аксонами, сказали они в заявлении для прессы.
Нейроны подобны другим клеткам в этом, у них есть клеточное тело, окруженное мембраной, и который содержит ядро,цитоплазма, митохондрия и другие органеллы, и они делают белок и энергию.Но они отличаются по тому, как они общаются, и структуры, несущие сигналы к и от клеточного тела. Они также имеют кдлитесь целую жизнь, тогда как другие клетки могут вымереть и быть заменены.
Чтобы общаться, нейроны используют два типа специализированных «рук», названных дендритами и аксонами что проект в противоположных направлениях отклеточное тело.Аксоны устраняют информацию из клеточного тела, у них есть гладкие поверхности, и обычно существует только один аксон за клетку. Ониможет быть коротким, и они могут быть длинными, и они могут ветвиться, но отделения склонны быть еще дальше от клеточного тела.
Дендриты приносят информацию к клеточному телу, у них есть грубые, колючие поверхности, и обычно существует много дендритов за клетку иони распространяются в несколько отделений вполне около клеточного тела.Рулоны объяснили что:«В отличие от аксонов, формирующих большие, легко распознаваемые связки, дендриты высоко ветвятся и часто вводятся в толщу тканей глубоко в нервномсистема, таким образом, их всегда было более трудно визуализировать и учиться."Чтобы обойти эту проблему, она и ее команда использовали простой организм, дрозофилу, невроциты которой подобны человеческому нервуклетки.
Они особенно интересовались компонентом невроцита, названным «микроканальцами», твердые полые палочки приблизительно 25 нм в диаметре этоперенесите непрерывный блок и разборку с гибкостью, которая сделала бы любого энтузиаста Lego позеленевшим от зависти.Несмотря на то, что аксоны и дендриты, кажется, имеют больше различий, чем общие черты, одно ключевое подобие, они оба содержат ихмикроканальцы, тот пробег вдоль их длины и делают нескольким вещам нравится, определяют форму клетки и транспортируют сырье в и отдалекие пределы клетки.
Микроканальцы, который Рулоны, описанные как клетка «шоссе», имеют интересную особенность потому что, в то время как они формируются как цилиндры,они не симметричны: они имеют «плюс» конец (растущий конец) и «минус» конец.Но, и это – то, где это становится еще более интересным: в аксонах микроканальцы указывают в различном направлении надендриты.«В аксонах растущие концы – или плюс концы – микроканальцев указывают далеко от клеточного тела.
Напротив, в дендритахплюс пункт концов к клеточному телу», сказал Рулоны.«Никто не понимает, как единственная клетка может настроить две различных системы шоссе», добавила она.Вместе с их способностью собраться и демонтировать быстро, микроканальцы также в состоянии вырасти постоянно, таким образом, они могут бытьвосстановленный в ответ на рану. Это дает им, гибкость должна была заставить их длиться целую жизнь.
Рулоны и ее команда пытались вообразить, как этот рост происходит и понял, что должен быть ряд белкового контролирования какмикроканальцы выложены на ключевых перекрестках или точках разветвления, таким образом, они все указывают в правильном направлении.Они идентифицировали группу белков включая моторный белковый кинезин 2 и показали это, когда они отсутствовали, полярностьиз микроканальцев в дендритах стал неорганизованным.
Они тогда намереваются находить, какую роль эти белки могли бы играть, когда нейроны ранены.Они уже знали от более ранних исследований, как нейроны имеют невероятную способность восстановить их недостающие части после раны. Онинашел, например, что, когда Вы отключаете аксон, эффективно отклоняющий невроцит способ отослать сигналы нерва,новый аксон растет с другой стороны клетки, где дендриты.Но что происходит с микроканальцами, когда дендриты выращивают новый аксон?
Они щелкают в полярности. Другими словами, дендрит«шоссе» должны быть полностью демонтированы и повторно собраны, чтобы установить микроканальцы наоборот, чтобы сделатьаксон.
Таким образом, что происходит, когда нет никакого кинезина 2 белков? Рулоны и ее команда обнаружили это, когда они отключили способность мух кпроизведите его, микроканальцы не могли быть демонтированы и повторно собраны правильно и подведенная регенерация нерва.«Очевидно, кинезин 2 является критическим белком для обслуживания полярности и для способности настроить новую систему шоссе когданейроны должны восстановить», сказали Рулоны.«Мы надеемся, что путем показа, как микроканальцы построены в здоровых нейронах и восстановлены в ответ на рану, наше исследование могло быпредоставьте понимание будущим исследователям, развивающим методы медикаментозного лечения для пациентов с заболеванием нервов или повреждением», онадобавленный.
«Направленный рост микроканальца, +TIPs, и кинезин 2 требуется для однородной полярности микроканальца вДендриты."Флойд Дж. Мэтти, Меган М. Стэкпоул, Мишель К. Стоун, Джесси Р. Клиппард, Дэвид А. Радник, Ицзюнь Цю, Хуан Тао, Дана Л.Allender, Manpreet Parmar, Мелисса М. Рулоны.
Текущая Биология, изданная перед печатью 09 декабря 2010.ДОИ: 10.1016/j.cub.2010.11.050
Дополнительные источники: Государственный университет Пенсильвании (пресс-релиз 9 декабря 10); Бондарь GM (2000) «Клетка: Молекулярный Подход», 2-йвыпуск, Sinauer Associates, Сандерлендский МА.