Šiaurės vakarų medicinos tyrėjai nustatė naujus mechanizmus, reglamentuojančius stuburo vystymąsi embriono vystymosi metu, išvados, kurios galėtų informuoti apie naują įgimtos skoliozės ir kitų susijusių apsigimimų gydymą, teigiama neseniai paskelbtame tyrime, paskelbtame IN, paskelbtame IN Gamtos ryšiai.
Visų stuburinių rūšių, įskaitant žmones, stuburo kolonėlė yra padalinta į segmentus (slankstelinius diskus), kurie suteikia stuburui lankstumą ir mobilumą.
Ankstyvojo embriono vystymosi metu šie diskai išsivysto iš specializuotų ląstelių, vadinamų somitais, ir yra nuosekliai „supjaustyti“ į atskirus diskus – procesą, kurį lemia biologinis laikrodis, vadinamas stuburinių segmentavimo laikrodžiu.
„Tai yra nuoseklus segmentacija ir periodinis segmentavimas, o laikrodis reiškia kai kuriuos genus, kurie išreiškia RNR ir baltymus. Šios išraiškos ne visada vyksta nuolat; jie vyksta osciliacijose, kaip bangos”, – sakė Ertugrul Özbudak, Ph.D., Roberto juoko ląstelių biologijos dėstytojas Ląstelių ir vystymosi biologijos skyriuje ir vyresniojo tyrimo autorių.
Kiekvienoje somito ląstelėje yra du laikrodžio baltymai: HER1 ir HER7, kurie padeda reguliuoti stuburinių segmentų laikrodį. Lygiagrečiai, „Deltac“ ir „Deltad“ baltymai suaktyvina Notch signalizacijos kelią, kuris savo ruožtu suaktyvina laikrodžio genų transkripciją kaimyninėse presomitinėse ląstelėse.
Šių kelio genų mutacijos sukelia slankstelių segmentavimo defektus žmonėms, pavyzdžiui, įgimta skoliozė.
„Yra kolektyvinis veiksmas. Šimtai ląstelių sinchroniškai sukuria ir skaido šias molekules ir reikalauja ryšio su ląstelėmis”,-teigė Özbudak.
Ankstesnis darbas pasiūlė, kad tik vienas iš šių ligandų „Deltac“ prisidėjo prie segmentavimo laikrodžio genų transkripcijos.
Norėdami geriau suprasti, kaip „Deltac“ ir „Deltad“ daro įtaką HER1 ir HER7 stuburinių segmentavimo laikrodžio genų transkripcijai, Özbudak komanda atliko pažangų vaizdą skirtinguose zebrafish embrionų genetiniuose fonuose.
Keista, bet jie nustatė, kad „Deltad“ yra ne tik funkcionalus, bet ir tai, kad Notch signalizacija skatina tiek Deltac ir Deltad genų transkripciją.
„Deltac svyruoja ir iškart prisideda prie sinchronizacijos. Deltadas svyruoja ne, bet padidina tikslinio geno lygius, kad jie galėtų būti svyruojantys ir sinchronizuoti”, – teigė Özbudakas.
Rezultatai padės pagerinti supratimą, kodėl šios dvi genetinės mutacijos sukelia įgimtus stuburo anomalijas ir informuoti būsimą darbą, siekiant nustatyti naujas terapines strategijas, pridūrė Özbudakas.
„Artimiausiu metu mes siekiame įvertinti kitų transkripcijos reguliatorių ir kitų ląstelių signalizacijos mechanizmų indėlį“, – padarė išvadą Özbudakas.