O estudo pioneiro revela o principal mecanismo para regular a identidade nervosa

Uma equipe de pesquisadores do Instituto de Neurociência, um centro conjunto do Conselho Nacional de Pesquisa Espanhola (CSIC) e da Universidade de Miguel Hernandez (UMH), em cooperação com pesquisadores da Colômbia University (Nova York, EUA), estabeleceu um mecanismo que regula a produção de várias proteínas do mesmo gene. Esta descoberta, que foi publicada recentemente na revista Genética e desenvolvimentoFoi implementado em nematod C. elegansUm pequeno verme amplamente utilizado na pesquisa biológica como modelo animal. Essa conclusão tem efeitos na compreensão da identidade nervosa nos vertebrados, pois muitos dos mecanismos descobertos neste modelo também estão presentes em ratos, humanos e outros tipos.

O estudo, liderado pelo pesquisador Eduardo Liva Diaz, chefe da linha de pesquisa emergente Os mecanismos moleculares da identidade nervosa no Instituto de Neurologia revelam que CEH-44 O gene (é semelhante a CUX1 Jin em humanos e camundongos) leva a duas formas normais completamente diferentes. Um deles funciona como uma cópia básica dos genes nervosos, enquanto o outro codifica uma proteína de membrana através da membrana no Golgi, cuja função ainda é desconhecida. “O aspecto mais surpreendente é que essa organização genética é preservada nos vertebrados, o que indica que pode desempenhar um papel fundamental nas especificações neurológicas nas espécies mais complexas”, explica Liva Diaz.

A identidade celular determina a formação e suas funções ao longo de sua vida. No caso das células nervosas, sua estrutura é particularmente única, assim que forem formadas durante o desenvolvimento, elas não são divididas novamente. Isso significa que sua função deve ser mantida constantemente ao longo de sua existência. Para conseguir isso, os neurônios expressam um grupo específico de genes que determinam sua atividade nos círculos do cérebro. Qualquer mudança nesse processo pode apresentar sua função e contribuir para o desenvolvimento de distúrbios neurológicos.

Este trabalho lança luz sobre como criar e preservar a identidade do nervo através do mecanismo alternativo de fixação. A conexão é um processo básico na expressão genética, à medida que fragmentos imperdoáveis ​​do mensageiro do mensageiro para gerar proteínas funcionais são removidas. Em alguns casos, essa geração permite que um gene produza proteínas diferentes, dependendo de como montar os scripts de RNA.

A equipe determinou que a produção do nervosismo CEH-44 depende do fator de fixação preservado, chamado UNC-75 em C. elegans E Celf nos vertebrados. Esse mecanismo é a chave para a identidade nervosa, porque permite a produção seletiva de proteínas específicas em Sistema nervoso. “Provamos que o UNC-75/CELF atua como um regulador básico desse processo, o que aumenta a produção de Euvice Nervoso durante a repressão da alternativa não nervosa”, explica Leyva Díaz.

Uma chave de verme para entender o cérebro

Para desenvolver esta pesquisa, os especialistas usaram o modelo animal C. elegansNematoda é amplamente utilizado na biologia devido à sua capacidade de roaming genético e um ciclo de vida rápido. Apesar de sua clara simplicidade, esse verme possui um sistema nervoso distinto com células nervosas 302, ligações de desenvolvimento e conexões interligadas foram definidas em detalhes. “Trabalhe com C. elegans Ele nos permite fazer ajustes genéticos precisos rapidamente e de maneira clonada, o que facilita a determinação dos mecanismos preservados na regulação da identidade nervosa.

Além disso, sua transparência permite a percepção da expressão genética em organismos vivos usando técnicas de brilho, que foram fundamentais neste estudo. A equipe, que foi colaborada com o laboratório liderado pelo especialista em especificações neurológicas Oliver Hubert na Columbia University (Nova York, EUA), usou o CRISPR-SAS9 e as técnicas avançadas de microscópio para descrever o mecanismo.

Os resultados do estudo abrem novas maneiras de pesquisar a neurociência do desenvolvimento. O próximo objetivo da equipe é determinar se esse mecanismo de fixação é preservado nos vertebrados e como isso pode afetar a formação de circuitos nervosos no cérebro. Nesse sentido, o pesquisador enfatiza que entender como gerar e preservar a identidade nervosa é “é muito importante entender o desenvolvimento do sistema nervoso e pode ter efeitos nas doenças nas quais essa identidade é perdida”.

Este trabalho é possível graças ao financiamento do Howard Hughes Medical Institute (Maryland, EUA) e obtenha para o emprego de excelentes pesquisadores de doutorado na generalitat Valenciaana. A equipe graças à pesquisadora Guillermina López Bendito, do Instituto de Neurociência, para hospedá -lo em seu laboratório, proporcionando um ambiente ideal para o desenvolvimento desta pesquisa.