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科學家偶然發現指導動物發育后期神經元活動的基因
【字體: 大 中 小 】 時間:2002年01月29日 來源:
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[生物通訊]1月25日期《科學》雜志上的一篇研究報道,一簇基因甚至可在蠕蟲發育至幼蟲階段后,繼續維護控制蠕蟲神經系統。這些基因幫助維護蠕蟲神經系統的線路分配,使其不致陷入混亂狀態。而 與此相反,傳統的觀點則認為這種指導作用在蠕蟲發育早期就結束了。
科學家已花了幾十年的時間來辨別指導神經軸突到達指定地點并幫助他們之間正確連結的復雜信號——所謂軸突就是 維持神經元與遠距離細胞間交流的神經元末梢的長突。但大多數發育生物學家認為一旦蠕蟲發育到幼蟲階段,信號傳導就完成了。
來自同在紐約城的哥倫比亞大學的神經學家Oliver Hobert和Oscar Aurelio以及Albert Einstein醫學院的神經科學家David Hall檢測了一組已知與神經系統發育相關的基因家族中的未知基因的表達模式。他們驚異地發現有6個基因在胚胎發育完全結束的發育后期--幼蟲和成蟲階段,也繼續行使職能。這些被命名為zig的基因在蠕蟲幼蟲腹部神經索中一種稱為PVT的神經元中表達。PVT的軸突長至貫穿幼蟲整個身體,它分泌指導其它神經軸突到達發育中的神經系統的各個位點。
為檢驗這些基因的功能,Aurelio利用激光在蠕蟲幼蟲的早期階段就殺死PVT神經元。兩天后,他發現將近有三分之一經此處理的蠕蟲,其神經軸突穿過身體的中線向神經索錯誤的一端延伸。Aurelio和他的同事檢測了zig-4基因缺失的蠕蟲。這些蠕蟲進入幼蟲階段后,一組軸突的亞型也蜿蜒穿過中線。Hobert不知道究竟是哪些zig基因亞型在蠕蟲成蟲階段起作用,但他猜測這些亞型能夠使軸突遍及到蠕蟲身體的其它部位。
類似的維護性基因在其它動物中也會發現--也許甚至在人體中也會找到,奧地利維也納的分子病理學研究院的發育神經科學家Barry Dickson預言道!叭绻S護神經線路有序與蠕蟲的發育有關,那么它與更高級動物的發育也會有聯系!
生物通摘譯自SCIENCE NOW