santrauka: MECP2 baltymo buvimas parvalbumino (PV) neuronuose yra būtinas, kad naujagimio pelės galėtų greitai išmokti ir reaguoti į savo jauniklių nelaimės šauksmus, o tai rodo, kaip smegenys yra perjungiamos per pagrindinius suaugusiųjų mokymosi etapus.

Kai nėra MECP2, pelės motinos elgiasi nerūpestingai savo jauniklių atžvilgiu, o tai rodo, kaip baltymo defektas gali prisidėti prie bendravimo ir aiškinimo trūkumų esant neurologinio vystymosi sutrikimams, tokiems kaip Retto sindromas žmonėms.

Be to, šiame darbe pabrėžiamas smegenų grandinių universalumas, kuris, nors ir sutvirtėja senstant, išlaiko galimybę persijungti per tam tikrus gyvenimo įvykius.

Šis pagrindinis tyrimas atveria naujus kelius, potencialiai nukreipdamas į smegenų grandines, susijusias su įprastomis neurologinėmis sąlygomis, ir suteikia pagrindą gydymo metodams tirti.

Pagrindiniai faktai:

1. Svarbu motinystei: Pelėms MECP2 baltymas, ypač PV neuronuose, yra labai svarbus, kad naujos motinos galėtų mokytis ir tinkamai reaguoti į savo palikuonių poreikius.
2. Nuoroda į Retto sindromą: Žmonėms MECP2 disfunkcija yra atsakinga už Rett sindromą, ir šis tyrimas patvirtina galimą kelią suprasti ir gydyti neurologinio vystymosi sutrikimą ir kitas panašias sąlygas.
3. Smegenų grandinių prisitaikymas: Nors smegenų grandinės linkusios stabilizuotis su amžiumi, tam tikra gyvenimo patirtis, pavyzdžiui, motinystė, gali iš naujo suaktyvinti mechanizmus, kad jas būtų galima panaudoti ir perjungti, o tai gali turėti platesnės reikšmės smegenų sutrikimų, atsirandančių vėliau gyvenime, supratimui.

šaltinis: CSHL

Besivystančias smegenis formuoja ankstyvojo gyvenimo vaizdai, garsai ir patirtis. Smegenų grandinės tampa stabilesnės senstant. Tačiau tam tikra patirtis vėliau atveria galimybes greitai perjungti šias grandines.

Nauji Cold Spring Harbor laboratorijos docento Stepheno Shea tyrimai padeda paaiškinti, kaip smegenys prisitaiko kritiniu pilnametystės periodu: tuo metu, kai naujos motinos išmoksta rūpintis savo jaunikliais.

Shea darbas su pelėmis rodo, kaip šis mokymosi procesas sutrinka, kai mažai neuronų grupei trūksta baltymo, vadinamo MECP2. Žmonėms MECP2 disfunkcija sukelia retą neurologinio vystymosi sutrikimą, Retto sindromą.

Shea išvados gali nukreipti tyrėjus į smegenų grandines, susijusias su Retto sindromu, ir galimas gydymo strategijas. Jo tyrimai taip pat gali turėti įtakos dažnesnėms neurologinėms ligoms. Shea paaiškina:

„Neatsižvelgiame į tai, kad pacientams, sergantiems Retto sindromu, sunku interpretuoti ir kurti kalbą. Bendravimo sunkumai yra plačiai paplitę sergant autizmo spektro sutrikimais. Viena iš priežasčių, kodėl tiriame Retto sindromą, yra ta, kad tai gali būti vertingas kitų autizmo formų modelis.

Shea laboratorijos MECP2 tyrimai prasidėjo maždaug prieš 10 metų, kai jis pirmą kartą sužinojo, kad pelių patelės, turinčios mutacijų Mecp2 Genai yra neturtingi tėvai. Kalbant apie auklėjimą, dauguma žiurkių motinų greitai mokosi. Tačiau neturėdami pakankamai MECP2, „jie nepaiso savo kūdikių ir neklauso jų verksmo“, – sako Shea.

Shea ir jo komanda išbandė, kaip MECP2 pašalinimas iš specifinių pelių smegenų ląstelių paveikė motinos elgesį. Jie nustatė, kad norint atidėti jauniklių paėmimą, baltymas turėjo išnykti tik iš nedidelio ląstelių pogrupio garsą apdorojančioje smegenų dalyje. Svarbiausios ląstelės yra žinomos kaip parvalbumino (PV) neuronai. Kad pelės išmoktų efektyviai paimti jauniklius, pelėms reikia MECP2 tose specifinėse smegenų ląstelėse, kai jos pirmą kartą išgirsta jaunų gyvūnų šauksmus.

Shea pažymi, kad PV neuronai taip pat atlieka esminį vaidmenį smegenų grandinėse ankstyvame gyvenime. Šios ląstelės paprastai slopina kitų neuronų signalus. Tačiau vystymosi metu jie atleidžia šį slopinimą, sudarydami sąlygas pokyčiams. Shea sako:

„Mes nustatėme, kad kai kurie iš tų pačių mechanizmų, susijusių su vystymusi, iš tikrųjų atlieka svarbų vaidmenį suaugusiesiems. Jie gali būti iš naujo suaktyvinti ir pakartotinai panaudoti smegenims perjungti nauju gyvenimo momentu.

Kitaip tariant, tai ne tik apie vystymąsi ar pilnametystę. Šis tyrimas gali suteikti užuominų apie vėliau išsivystančius smegenų sutrikimus, tokius kaip demencija ir Alzheimerio liga.

Apie genetikos ir neurologijos tyrimų naujienas

autorius: Samuelis Deimantas
šaltinis: CSHL
bendravimas: Samuelis Diamondas – CSHL
paveikslėlis: Vaizdas įtrauktas į Neuroscience News

Originali paieška: Uždara prieiga.
“Selektyvus metilo CpG surišančio baltymo 2 ištrynimas iš parvalbumino interneuronų klausos žievėje atitolina pateles pelėms.„Stephen Shea ir kt. Neurologijos žurnalas

Santrauka

Selektyvus metilo CpG surišančio baltymo 2 ištrynimas iš parvalbumino interneuronų klausos žievėje atitolina pateles pelėms.

Mutacijos viduje MECP2 Sukelia neurologinio vystymosi sutrikimus ir Retto sindromą. MECP2 Kodai metilo CpG surišančio baltymo 2 (MECP2), transkripcijos reguliatoriaus, kuris aktyvuoja genetines programas, skirtas nuo patirties priklausomam plastiškumui, kodai.

Daugelis Rett sindromo neurologinių ir elgesio simptomų gali atsirasti dėl nereguliuojamo laiko ir plastiškumo slenksčių.

Kaip suaugusiųjų plastiškumo modelį tyrėme pelių patelių klausos žievės slopinimo grandinių pokyčius, kai jos pirmą kartą susiduria su savo jaunikliais; Šis plastiškumas palengvina nelaimės skambučius skleidžiančių jauniklių elgseną.

Ištrynimas smegenų lygiu Mecp2 Jis keičia žymenų, susijusių su GABAerginių interneuronų parvalbuminu (PVins), ekspresiją ir pablogina jauniklių paėmimą.

Mes prisiėmėme tą praradimą Mecp2 PVinuose jis neproporcingai prisideda prie fenotipo.

Čia randame ištrynimą Mecp2 PVins atitolino motinos atkūrimo elgesio pradžią ir apibendrino pagrindines molekulines ir neurofiziologines viso smegenų ištrynimų ypatybes. Mecp2.

Pastebėjome, kad kai selektyvi PVin mutantai buvo veikiami jauniklių, PVin žymenų klausos žievės ekspresija padidėjo, palyginti su jų laukinio tipo analogais.

PVin specifiniai mutantai taip pat neparodė slopinančios klausos žievės plastiškumo, pastebėtos laukinio tipo pelėms, kai jos buvo veikiamos jauniklių ir jų garsų. Galiausiai, naudodami įvairiapusę viruso genetinę strategiją, parodome, kad praradimas po vystymosi Mecp2 Klausos žievės PVinų pakanka, kad atidėtų motinos atkūrimo pradžią.

Mūsų rezultatai patvirtina modelį, kuriame PVins vaidina pagrindinį vaidmenį suaugusiųjų žievės plastiškumui ir gali būti ypač pažeidžiami dėl praradimo. Mecp2.