کشف پروتئین کلیدی تولید نورون های جدید در مغز بزرگسالان

محققان پروتئین کلیدی را برای تولید نورون های جدید برای حافظه و یادگیری در مغز بزرگسالان شناسایی کردند.

به گزارش سیناپرس همدان، یک نشریه جدید که امروز در مجله EMBO منتشر شد، یک پروتئین کلیدی را در مکانیسم مولکولی که باعث ایجاد نوروژنز در هیپوکامپ می‌شود، شناسایی کرد. آنها دریافتند که تنظیم دقیق فعالیت Yap1 ضروری است زیرا اختلال در تنظیم می تواند باعث اختلال بافتی شود که در مراحل اولیه سرطان مغز مشاهده می شود.

نوروژنز فرآیندی است که طی آن نورون های جدید توسط سلول های بنیادی عصبی (NSCs) در مغز تولید می شوند. نوروژنز فرآیندی حیاتی در رشد جنین است، اما در برخی از نواحی مغز پس از تولد و در تمام دوران بزرگسالی نیز ادامه دارد. در بزرگسالی، نوروژنز عمدتاً مسئول انعطاف پذیری مغز است.

در هیپوکامپ بالغ، ناحیه ای از مغز که مسئول حافظه و یادگیری است، بیشتر سلول های بنیادی در حالت سکون نگه داشته می شوند. این مکث برگشت پذیر از سلول های بنیادی در برابر آسیب محافظت می کند و سرعت نوروژنز را کنترل می کند. در صورت لزوم، سلول های بنیادی را می توان از این مکث خارج کرد تا فعال شوند. مکانیسم های کنترل سکون و فعال سازی هنوز به طور کامل شناخته نشده اند.

محققان در مرکز نوروبیولوژی تکاملی به دنبال درک مکانیسم زیربنایی نوروژنز در هیپوکامپ بزرگسالان بودند. پس از تجزیه و تحلیل داده های توالی یابی RNA، آنها دریافتند که Yap1 در NSC های فعال شده غنی شده است. این مشاهدات باعث تحقیقات عمیق در مورد نقش Yap1 شد.

آنها از کشت سلولی اولیه از بافت هیپوکامپ بالغ استفاده کردند، مدلی اثبات شده برای مطالعه انتقال بین حالت های سکون و فعال شدن NSCs. آنها تأیید کردند که انتقال Yap1 از سیتوپلاسم به هسته با فعال شدن NSCها همراه است، و عکس آن با بازگشت NSCها به حالت سکون رخ می دهد.

آنها سپس به دنبال پیامدهای سطح غیر طبیعی پروتئین Yap1 در داخل بدن بودند. حتی اگر اثر کوتاه مدت کم بود، حذف پروتئین Yap1 باعث کاهش فعال شدن NSCs در طولانی مدت شد. این تایید می‌کند که فعال‌سازی NSC‌ها تحت تأثیر Yap1 است و مکانیسم‌های جبرانی دیگری هنوز شناسایی نشده‌اند.

گام بعدی مشاهده پیامدهای بیان بیش از حد Yap1 بود. جالب توجه است، بیان بیش از حد Yap1 باعث فعال‌سازی نمی‌شود، که نشان‌دهنده وجود کنترل بسیار محکم بالادستی است. برای نادیده گرفتن این کنترل، آنها یک پروتئین Yap1 جهش یافته را بیان کردند که در برابر فسفوریلاسیون، نوعی اصلاح پروتئین، مقاوم است. آنها مشاهده کردند که این باعث فعال شدن می شود، که نشان می دهد فسفوریلاسیون در مکانیسم کنترل بالادست Yap1 نقش دارد.

بیان بیش از حد این پروتئین Yap1 جهش یافته همچنین باعث بیان پروتئین های دیگری می شود که در گلیوبلاستوما نقش دارند. این نوع تومور مغزی به سرعت در حال رشد و بسیار تهاجمی شناخته شده است. در واقع، بیان طولانی مدت Yap1 جهش یافته باعث اختلال گسترده در بافت مغز شد. این کشف نشان می دهد که از دست دادن کنترل Yap1 می تواند گامی کلیدی در شروع تومور مغزی باشد.

نویسندگان خاطرنشان کردند که این کشف مستلزم تحقیقات بیشتر در مورد Yap1 در نوروژنز بزرگسالان، به ویژه در دوران پیری و سرطان مغز است.

پروفسور بندیکت برنینگر، نویسنده اصلی این مطالعه گفت: ما امیدواریم که مطالعه ما به رفع پرده رمز و راز پیرامون مکانیسم‌های کنترل کننده فعالیت سلول‌های بنیادی عصبی در بزرگسالان و به‌ویژه مغز سالخورده کمک کند و به ما اجازه دهد تا استراتژی‌های جدیدی برای شکست سلول‌های بنیادی سرطان مغز مرگبار ایجاد کنیم.

منبع: The EMBO Journal

مترجم: کیانوش کرمی