Відкрито ген, що запускає формування нервової системи
Останній перегляд: 16.10.2021
Весь контент iLive перевіряється медичними експертами, щоб забезпечити максимально можливу точність і відповідність фактам.
У нас є строгі правила щодо вибору джерел інформації та ми посилаємося тільки на авторитетні сайти, академічні дослідницькі інститути і, по можливості, доведені медичні дослідження. Зверніть увагу, що цифри в дужках ([1], [2] і т. д.) є інтерактивними посиланнями на такі дослідження.
Якщо ви вважаєте, що який-небудь з наших матеріалів є неточним, застарілим або іншим чином сумнівним, виберіть його і натисніть Ctrl + Enter.
Гіпотеза про те, що нервова система у зародка формується сама, без специфічних сигналів, не підтвердилася. Японські дослідники знайшли ген, який запускає перетворення зародкових клітин в нервові.
В процесі розвитку ембріона виділяють важливу стадію утворення трьох зародкових листків. У більшості багатоклітинних на якомусь етапі тіло зародка має тришарове будова, і кожен з цих шарів - ектодерми, мезодерми і ендодерми - є попередником цілої групи тканин. Так, похідні екзодерми виконуватимуть в майбутньому організмі покривну і сенсорну функції, тобто серед іншого ектодермний листок зародка дає початок усій нервовій системі.
За результатами досліджень формування нервової тканини була створена своєрідна модель, згідно з якою нервова тканина формується у зародка пасивним способом. Інакше кажучи, коли інші альтернативи розвитку вже вичерпані, і не треба формувати різні покривні тканини, тоді і настає черга нервової. Це має на увазі, що специфічного активного сигналу до початку цього процесу немає: клітини ектодерми містять кілька білків-інгібіторів, які стримують розвиток нервової тканини. Коли все інше сформовано, ці інгібітори, образно кажучи, відпускають віжки, і починається вироблення нервової тканини.
Дослідникам з Центру біології розвитку при Інституті фізико-хімічних досліджень (RIKEN) вдалося похитнути модель пасивного розвитку нервової тканини. Група під керівництвом Йошікіо САСАО досліджувала активність генів при перетворенні мишачих ембріональних клітин-попередників нервової тканини. Виявилося, що продукт одного з генів, Zfp521, активує інші гени, залучені в процес створення нервової тканини, навіть в присутності білків, які ці гени зазвичай пригнічують.
При дослідженні мишачих ембріонів виявилося, що локалізація білка Zfp521 в ембріоні і час його активності пов'язані саме з тим місцем, де починається перетворення ектодерми в нервову тканину. Якщо мишачим зародкам на ранній стадії розвитку вводили клітини-попередники нейронів з вимкненим геном білка Zfp521, то вони не могли вбудуватися в формується нервову систему зародка. Подальший молекулярно-генетичний аналіз показав, що цей ген стимулює перетворення ектодерми в нейроектодерми, з якої, в свою чергу, виходять вже безпосередні попередники нейронів. Детально експерименти японських дослідників описані в публікації журналу Nature.
Таким чином, нервова тканина формується не пасивно і не "сама по собі", а під дією специфічного активного регулятора, який дає старт її утворення. Розшифровка механізму може виявитися надзвичайно важливою для медицини, якщо вдасться показати, що точно так само запускається формування нервової тканини у людини.