يربط العلماء البروتين بعزل أسلاك الجهاز العصبي
يربط العلماء البروتين بعزل أسلاك الجهاز العصبي
Anonim

حدد الباحثون في جامعة نورث كارولينا في تشابل هيل الوظيفة الحاسمة للاعب رئيسي في تطوير الجهاز العصبي. وجدوا أن هذا المشغل - بروتين يسمى Erk - ضروري لتغليف الألياف العصبية بمادة عازلة تسمى المايلين ، والتي تسمح بإرسال الرسائل من الدماغ إلى الأطراف الطرفية والعودة مرة أخرى.

هذا الاكتشاف له أهمية خاصة لأن العديد من اضطرابات النمو العصبي قد تم ربطها مؤخرًا بالطفرات الجينية في سلسلة النمو المعقدة التي تحتوي على البروتينات الشقيقة Erk.

تشير دراسة UNC ، التي نُشرت في 13 يناير 2011 ، في مجلة Neuron ، إلى أن تأثيرات Erk مختلفة تمامًا عما أشارت إليه الدراسات السابقة التي أجريت في المختبر ، في أطباق بتري.

قال كبير مؤلفي الدراسة جيسون إم نيوبيرن ، دكتوراه ، باحث ما بعد الدكتوراه في كلية الطب بجامعة كارولينا الشمالية: "كانت هذه الدراسات في المختبر مهمة للغاية لفهم كيفية عمل الأشياء على المستوى الجزيئي". "ولكن عندما تحاول أن تقول إن نظامًا اصطناعيًا صغيرًا يجلس في غطاء المزرعة سيحاكي تعقيد التفاعلات التي تحدث عندما تتطور الخلية وتلتف حول ألياف عصبية ، أثناء نموها في أطرافك ، مثل ينمو الطرف في نفس الوقت ، وبما أن الخلايا العصبية الخاصة بك تنضج وتفرز مواد كيميائية مختلفة - فلا توجد طريقة يمكنك تكرار ذلك في طبق."

تم نشر ما يقرب من 10000 ورقة بحثية في داخل وخارج هذه السلسلة الشهيرة ، والمعروفة للعلماء باسم مسار كيناز MAP. قال كبير مؤلفي الدراسة ويليام د. من مركز علوم الأعصاب UNC.

باستخدام عدد من حيل الهندسة الوراثية ، تمكن الباحثون على وجه التحديد من القضاء على جين Erk أثناء تطور الجهاز العصبي المحيطي في الفئران. بعد القضاء على الجين ، تفاجأ الباحثون عندما اكتشفوا أن الخلايا العصبية في الفئران الطافرة بدت غير متأثرة نسبيًا.

قال سنايدر: "لكننا رأينا تأثيرًا مثيرًا في هذه الخلايا النخاعية المسماة خلايا شوان ، والتي تغلف الألياف في الجهاز العصبي المحيطي بالمايلين للسماح بالتوصيل السريع للإشارات". "تم تدمير هذه الخلايا في كل مرحلة من مراحل التطور."

يُفيد هذا الاكتشاف في دراسة الاضطرابات النمائية العصبية مثل الورم العصبي الليفي ، وهو مرض وراثي يصيب شخصًا واحدًا من بين كل 3000 شخص. في الأشخاص المصابين بهذا المرض ، تنمو خلايا شوان بطريقة غير منظمة ، وتنقط الأعصاب الطرفية بالأورام.

الآن بعد أن حدد العلماء ما يقرب من 30 طفرة جينية في مسار كيناز MAP ، يقول نيوبيرن أن هناك وعيًا متزايدًا بأهمية إشارات ERK لاضطرابات النمو العصبي.

قال نيوبيرن: "إنه يقدم حجة مقنعة جدًا بأننا بحاجة إلى معرفة ما يفعله هذا المسار في بيئة في الجسم الحي ، في حيوان حي".

نظرًا لأن العيوب المعرفية التي يعاني منها المرضى الذين يعانون من تأخر في النمو العصبي ترتبط ارتباطًا وثيقًا بتطور الجهاز العصبي المركزي أكثر من ارتباطها بالجهاز العصبي المحيطي ، يخطط الباحثون لتوسيع دراساتهم لمعرفة الآثار المحتملة لفقدان Erk في الدماغ. إنهم يريدون أيضًا تطوير نماذج يمكنها إعادة تلخيص ما يحدث عندما يكون هذا المسار مفرط النشاط ، كما هو الحال مع الورم العصبي الليفي.

تم تمويل البحث من قبل المعاهد الوطنية للصحة ، وجائزة خدمة البحث الوطنية للدكتور نيوبيرن. ومن بين مؤلفي الدراسة المشاركين من مختبر Snider في جامعة UNC شياويان لي ، عالم الأبحاث. سارة إي شوميكر ، باحثة مساعدة ما بعد الدكتوراه ؛ جيانغ زو ، عالم أبحاث ؛ ياوهونغ وو ، كبير الفنيين ؛ دانيال بوندر ، طالب دراسات عليا ؛ وستيفن هولينباك والفني الدكتور جيان زونج من جامعة كورنيل والدكتور جاري لاندريث من كلية الطب بجامعة كيس ويسترن ريزيرف هم أيضًا مؤلفون مشاركون.

شعبية حسب الموضوع