So erzeugen Sie ein Gehirn von der richtigen grösse und Zusammensetzung

Zu bauen, der neocortex, ein hirnareal beteiligt und höheren kognitiven Funktionen, Stammzellen zu produzieren Milliarden von Neuronen verschiedener Typen. In einer Science – Studie, die Forscher aus der Schweiz, Belgien und dem Institute of Science and Technology Austria (IST Austria) haben jetzt gezeigt, dass im Laufe der Zeit die neokortikalen Stammzellen gehen durch verschiedene Reifung Mitgliedstaaten, jede von Ihnen führt zu einer eindeutigen neuron-Typ. Die Produktion der richtigen neuron-Typ ist gebunden an ein bestimmtes protein-Komplex.

Mit seinen tiefen furchen und Bergrücken, der neocortex hat, prägte unsere Vorstellung des menschlichen Gehirns. Nur ein paar Millimeter dick, diese äußeren zerebralen Ebene enthält über 15 Milliarden Neuronen und verarbeitet Informationen, um uns bewusst zu erleben und die Welt wahrnehmen. Natürlich, wenn etwas schief geht neocortex während der Entwicklung im embryo, ernsthafte Störungen im Zusammenhang mit Entwicklungsstörungen und psychiatrischen Erkrankungen wie Autismus oder Schizophrenie auftreten. Jedoch, wie der Großhirnrinde, das aus neuronalen Stammzellen während der Entwicklung ist noch nicht vollständig verstanden. Zusammen mit dem IST Austria research group von Professor Simon Hippenmeyer, Forschern um Denis Jabaudon von der Universität Genf, Schweiz, und Laurent Nguyen von der Universität von Lüttich, Belgien, ist nun ein großer Schritt in Richtung verstehen, wie kortikale Stammzellen zu verwalten, zu generieren, die große Zahl von Neuronen verschiedener Art und Funktion, die für Adulte neuronale Vielfalt.

Zeit als ein wesentlicher Aspekt der neuron-Identität

Die neue Studie liefert Belege dafür, dass die Entwicklung von neuralen Stammzellen sind ausgestattet mit spezifischen Genexpression (Transkriptions -) Programme an verschiedenen Punkten in der Zeit. Während die Stammzellen Fortschritt sequenziell verschiedene Stadien, Sie geben diese transkriptionelle „Fingerabdrücke“ auf Ihre Tochter Zellen, D. H., die Neuronen, die Sie produzieren. Auffallend, die Stammzellen scheinen, haben unterschiedliche Eigenschaften und Genexpression in verschiedenen Stadien während der neokortikalen Entwicklung: In frühen Stadien, Stammzellen neigen dazu, ausgestattet mit Programmen, die Regulierung in Erster Linie interne zelluläre Prozesse wie Zellzyklus-Kontrolle. Im Gegensatz dazu, In späteren Stadien, Stammzellen halten Genexpression Programmen, die zunehmend erfordern eine externe Signale und damit Umwelt-Interaktion.

Ein protein-Komplex Lager große Verantwortung

Die Forscher vermuteten, dass bestimmte regulatorische Proteine beteiligt sein könnte in der Steuerung der Zeit-abhängigen Aktivierung von distinct gene expression Programme. Sie identifizierten ein protein-Komplex, der so genannte Polycomb Repressive Complex 2 (PRC2) zu hoch exprimiert nur im frühen Stadium Stammzellen, nicht aber in der späten Phase ones. Die Frage, ob PRC2 tatsächlich regulieren zeitlichen Reifung der Stammzellen, könnte nur beantwortet werden, in Zusammenarbeit der schweizerischen und der Forscher mit Simon Hippenmeyer und postdoc Nicole Amberg vom IST Austria. Durch die Verwendung von Maus-genetische Methoden der IST-Austria-Forschern gelungen, die bei der Beseitigung aller PRC2-Aktivität in kortikalen Stammzellen während der Entwicklung, d.h. in der Zeit, als verschiedene Arten von Neuronen produziert werden—und die Ergebnisse bewiesen Ihre Hypothese Recht.

Protein-Fehlfunktion mit dramatischen Folgen