Das Gen, das die Bildung des Nervensystems auslöst, wird entdeckt
Zuletzt überprüft: 16.10.2021
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Die Hypothese, dass das Nervensystem im Fötus von selbst ohne spezifische Signale gebildet wird, wurde nicht bestätigt. Japanische Forscher haben ein Gen entdeckt, das die Umwandlung von Keimzellen in Nervenzellen auslöst.
Während der Entwicklung des Embryos wird ein wichtiges Stadium der Bildung von drei embryonalen Blättern isoliert. In den meisten mehrzelligen Zellen hat der Körper des Embryos irgendwann eine dreischichtige Struktur, und jede dieser Schichten - Ektoderm, Mesoderm und Endoderm - ist der Vorläufer einer ganzen Gruppe von Geweben. Somit werden die Exoterma-Derivate die integumentären und sensorischen Funktionen im zukünftigen Organismus ausüben, dh unter anderem erzeugt das ektodermale Embryo-Blatt das gesamte Nervensystem.
Nach den Ergebnissen von Untersuchungen zur Bildung von Nervengewebe wurde ein eigenartiges Modell geschaffen, nach dem das Nervgewebe im Embryo passiv gebildet wird. Mit anderen Worten, wenn die anderen Entwicklungsalternativen bereits erschöpft sind und es nicht notwendig ist, verschiedene Hautgewebe zu bilden, kommt die nervöse Wendung. Dies bedeutet, dass zu Beginn dieses Prozesses kein spezifisches aktives Signal vorliegt: Die Zellen des Ektoderms enthalten mehrere Protein-Inhibitoren, die die Entwicklung von Nervengewebe hemmen. Wenn alles andere gebildet ist, lösen diese Inhibitoren bildlich gesprochen die Zügel aus, und die Entwicklung von Nervengewebe beginnt.
Forschern des Zentrums für Entwicklungsbiologie am Institut für physikalische und chemische Forschung (RIKEN) gelang es, das passive Entwicklungsmodell des Nervengewebes zu erschüttern. Die Gruppe, die von Yoshiki Sasai geleitet wurde, untersuchte die Aktivität von Genen bei der Transformation von Maus-Embryonal-Vorläuferzellen von Nervengewebe. Es wurde festgestellt, dass das Produkt eines der Gene, Zfp521, andere Gene aktiviert, die am Prozess der Erzeugung von Nervengewebe beteiligt sind, selbst in Gegenwart von Proteinen, die diese Gene normalerweise unterdrücken.
Bei der Untersuchung von Mausembryonen wurde festgestellt, dass die Lokalisierung des Proteins Zfp521 im Embryo und die Zeit seiner Aktivität genau mit dem Ort zusammenhängen, an dem die Umwandlung des Ektoderms in Nervengewebe beginnt. Wenn Maus-Neoplasmen im frühen Stadium der Entwicklung mit neuronalen Vorläuferzellen injiziert wurden, wobei das Zfp521-Protein-Gen ausgeschaltet war, konnten sie nicht in das sich entwickelnde Nervensystem des Embryos eingebettet werden. Die anschließende molekulargenetische Analyse hat gezeigt, dass dieses Gen die Umwandlung des Ektoderms in ein Neuroektoderm stimuliert, aus dem wiederum unmittelbare neuronale Vorläufer erhalten werden. Details der Experimente japanischer Forscher sind in der Publikation der Zeitschrift Nature beschrieben.
So wird das Nervengewebe nicht passiv und nicht "von selbst" gebildet, sondern unter dem Einfluss eines spezifischen aktiven Reglers, der seine Bildung verursacht. Die Entschlüsselung des Mechanismus kann für die Medizin extrem wichtig sein, wenn gezeigt werden kann, dass auch die Nervenbildung beim Menschen genau so ausgelöst wird.