Maschinen, die im basic-cell division tut doppelte Aufgabe als generator von Neuronen

Forscher an der San Diego Zweigstelle des Ludwig-Instituts für Krebsforschung an der Universität von Kalifornien in San Diego haben festgestellt, einen völlig neuen Mechanismus der Entwicklung und Struktur des Nervensystems während der Embryonalentwicklung.

Die Ergebnisse, die Veröffentlichung in der 28. Februar 2019-Ausgabe von Developmental Cell, konzentrieren sich auf die dynamische Kopplung von Mikrotubuli-enden zu kinetochores, gebaut auf der zentromere der Chromosomen, die zu direkten Chromosomen-segregation während der Zellteilung. Die Arbeit wurde durchgeführt mit Caenorhabditis elegans, eine Art von Fadenwurm, die Tier-Modell.

Während der Zellteilung oder Mitose, die zentromer-Regionen der Chromosomen zusammenzubauen großen protein-Maschinen genannt kinetochores zu verbinden Chromosomen an Mikrotubuli, die die Chromosomen dann verwenden, um zu trennen, um den entgegengesetzten enden der Zelle. Die Mikrotubuli-basierte physische Trennung der Chromosomen sorgt dafür, dass die beiden neuen Zellen geboren, die nach der Teilung Erben, die ein vollständiges Genom.

In Ihrer neuen Papier, Arshad Desai, PhD, professor in der Abteilung der Zellulären und Molekularen Medizin an der UC San Diego School of Medicine, und Kollegen berichten, dass die evolutionär alten kinetochors beitragen-Mikrotubuli-Kupplung Maschine, genannt das KMN-Netzwerk, spielt eine kritische Rolle in der neuronalen Morphogenese — der biologische Prozess, der bewirkt, dass eine Zelle oder einen Organismus zu entwickeln, seine Form.

„Dies ist eine ganz neue Entdeckung“, sagte Desai. „Wir haben festgestellt, molekulare ähnlichkeit zwischen der Bewegung von Chromosomen in sich teilenden Zellen und die Bildung von neuronalen Projektionen, die beide von denen die Mikrotubuli-Polymere, die dynamisch wachsen und verkürzen.“

Desai sagte, die Ergebnisse können helfen, beleuchten die zugrunde liegende Pathologie der einige neurologische Bedingungen. Zum Beispiel sagte er, dass Mutationen in einer der Komponenten des KMN-Netzwerks wurden im Zusammenhang mit der microcephaly, ein Zustand, in dem das Gehirn nicht richtig entwickeln, die in einem kleineren als normal Kopf und zahlreiche gesundheitliche und kognitive Probleme.

„Unsere Arbeit schlägt vor, eine mögliche Erklärung dafür, warum das passiert“, sagte Desai.

In verwandten arbeiten die Forscher an der Harvard Medical School berichten über ähnliche Ergebnisse, in Erster Linie Arbeit mit einem Drosophila-Modell.

Co-Autoren sind: Bram Prevo, Tiffany-Lynn-Chow, Neil Hattersley, Shaohe Wang, Zhiling Zhao, Taekyung Kim, Adina Gerson-Gurwitz, Karen Oegema und Rebecca Grün, alle am Ludwig Institute for Cancer Research, San Diego Zweig und UC San Diego; und Dhanya K. Cheerambathur, Ludwig Institute for Cancer Research, San Diego Branch, UC San Diego und der University of Edinburgh.