Наша способность обнаруживать тепло, прикосновение, щекотание и другие ощущения зависит от наших сенсорных нервов. Впервые исследователи из Медицинского колледжа Альберта Эйнштейна Университета Иешивы определили ген, который управляет критически важным разветвлением нервных волокон, которое происходит во время развития. Результаты были опубликованы в Интернете сегодня в журнале Cell.
Подозревая, что ген действует в коже, чтобы "инструктировать" соседние дендриты к ветвлению, исследователи решили определить ответственного. Чтобы найти его, они вызвали случайные мутации у червей, выделили тех червей, демонстрирующих дефекты ветвления дендритов PVD, а затем идентифицировали генные мутации, которые вызывали дефектное ветвление.
Эта длительная процедура, известная как генетический скрининг, была проведена доктором наук Иегудой Зальцбергом.D., ведущий автор исследования и докторант в Dr. Лаборатория Бюлоу. Скрининг показал, что четыре мутации в одном и том же гене вызывают дефектное ветвление дендритов PVD. Исследователи показали, что экспрессия этого гена в коже производит внеклеточный белок, который запускает нормальное ветвление дендритов PVD во время развития. Дендритные ветви нейронов PVD ранее описывались как напоминающие меноры, поэтому ученые Эйнштейна назвали этот ген mnr-1 и назвали его белок менорином, или MNR-1.
Недавно идентифицированная функция гена mnr-1 в организации ветвления дендритов предположительно не ограничивается круглыми червями. Варианты этого гена присутствуют у многоклеточных животных от самых простых до самых сложных, включая человека. Гены, сохраненные таким образом на протяжении миллионов лет эволюции, как правило, являются генами, абсолютно необходимыми для поддержания жизни.
Дальнейшее исследование показало, что менорин, синтезируемый в коже, необходим, но недостаточен, чтобы вызвать ветвление дендритов PVD. Белок менорина, по-видимому, образует комплекс с SAX-7 / L1CAM, хорошо известным белком клеточной адгезии, обнаруживаемым в коже и других частях аскариды. Исследователи обнаружили доказательства того, что ветвление дендритов происходит, когда этот двухбелковый комплекс воспринимается DMA-1, молекулой рецептора, обнаруженной на растущих сенсорных дендритах.
"Изрядное количество уже было известно о факторах в сенсорных нейронах, которые регулируют ветвление дендритов," сказал доктор. Buelow. "Но до сих пор мы почти ничего не знали о внешних сигналах, которые формируют сенсорные дендриты, имеющие решающее значение для функционирования любого из пяти наших органов чувств. Надеюсь, наш успех в обнаружении двух кожных сигналов, которые управляют ветвлением дендритов, поможет в выявлении сигналов, задействованных в других органах чувств и, возможно, в головном мозге. Обнаружение таких сигналов, вероятно, может привести к терапии для замены дендритных ветвей, истощенных в результате травмы или болезни."