Раньше ученые предполагали, что выживание нейронов зависит в основном от внешних причин – клеток, с которыми нейроны устанавливают связи. А вот исследовательская группа, возглавляемая Сикой Чжэном (Sika Zheng), ученым-биомедиком из Калифорнийского университета в Риверсайде (University of California, Riverside), считает, что жизнеспособность нейронов запрограммирована генетически.
Работа, опубликованная в журнале Neuron, описывает механизм, который, по мнению исследователей, включается при рождении нейрона. Благодаря ему не происходит гибель клеток (апоптоз). Когда этот генетический механизм выключается, нейроны погибают, что в дальнейшем приводит к смерти человека.
Команда Чжэна утверждает, что центральным звеном в механизме является небольшой фрагмент гена Bak1 (проапоптотический ген), активация которого способствует апоптозу.
Экспрессия Bak1 нарушается, если этот фрагмент, называемый микроэкзоном (последовательность, из которых состоит зрелая мРНК), вырезается в ходе сплайсинга.
«Апоптоз - это механизм, который регулирует количество клеток и тканевый гомеостаз у всех многоклеточных организмов. Большинство клеток ненейрональной линии легко подвергаются апоптозу в ответ на внутренний или внешний стресс. Но эта программа клеточного суицида не должна работать в случае нейронов, поскольку их жизнь рассчитана на долгий срок. Мы смогли показать, как апоптоз тормозится в нейронах», – говорит Сика Чжэн, адъюнкт-профессор кафедры биомедицинских наук Калифорнийского университета в Риверсайде.
Команда Чжэна идентифицировала микроэкзон Bak1 в процессе крупномасштабного анализа данных экспрессии генов в тканях мозга человека и мыши. Исследователи сначала сравнили нервные ткани с не-нервными, чтобы идентифицировать нейрон-специфические экзоны.
Затем, изучая нейрональную экспрессию, они обнаружили, что корковые нейроны уже при рождении имеют сниженную реакцию на сигналы к апоптозу. Вероятность гибели неуклонно снижается в ходе развития нейронов еще до того, как они установят связи с другими клетками. Это позволяет предположить, что генетические факторы играют существенную роль.
«Мы видим, как изменяются нейроны и как они регулируют гибель клеток в процессе развития, - поясняет Чжэн. – Это необходимо для обеспечения долголетия нейронов, для поддержания целостности нейронных цепей и выполнения функций мозга».
В дальнейшем команда Чжэна собирается изучить, как работает обнаруженный ими механизм при нейродегенеративных заболеваниях и травмах, вызывающих гибель нервных клеток.
Источник: evogenlab.ru
Автор перевода: Ольга Хрущова
