سازوکار تکاملی: pruning رشدی نوریتهای حسی با پارگی مکانیکی در مگس سرکه
محققین پارگی مکانیکی را به عنوان یک مکانیسم جدید در طول pruning نوریت نشان میدهد.
امتیاز:
به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، سلولهای عصبی از طریق فرآیندهای طولانی به نام آکسونها و دندریتها یا به طور کلی تر نوریتها با یکدیگر ارتباط برقرار میکنند. در طول توسعه، این فرآیندها ابتدا رشد میکنند و با سلولهای دیگر، به عنوان مثال سیناپس با سلولهای عصبی دیگر، ارتباط برقرار میکنند. هر نوریتی که به درستی به هم متصل نشده باشد، یا دیگر مورد نیاز نیست، با یک مکانیسم اصلاحی به نام "pruning" حذف میشود. چنین فرآیندهای pruning میتواند شدید به نظر برسد، و گاهی اوقات به نظر میرسد نوریتها مستقیماً از سلول عصبی جدا شدهاند. محققان به سرپرستی دکتر سباستین رامف از موسسه زیست شناسی عصبی و رفتاری در دانشگاه مونستر (آلمان) اکنون مکانیسم قطع نوریت را یافتهاند. در مطالعهای که در مجله زیست شناسی سلولی منتشر شد، این تیم تحقیقاتی نشان داد که در سلولهای عصبی حسی مگس میوه، pruning از طریق پاره شدن مکانیکی انجام میشود.
در مگس میوه، تعداد زیادی نوریت از طریق pruning در مرحله شفیرگی یا دگردیسی حذف میشوند. ابتدا نوریتها بسیار ناپایدار میشوند. این به دلیل یک مکانیسم ذاتی است. مرحله اصلی pruning مصادف با مرحلهای است که حیوان شکل بدن خود را تغییر میدهد که شامل انقباضات شدید بدن میشود. محققان اکنون کشف کردهاند که این حرکات چنان فشاری را بر نوریتهای شکننده وارد میکند که از بین میروند. سپس نوریتهای بریده شده به عنوان "ضایعات" شناخته میشوند و توسط بافت اطراف خارج میشوند.
سلولهای حیوانی دائماً نیروهای مکانیکی را تجربه میکنند که میتوانند به عنوان مثال با تغییر شکل خود به آنها واکنش نشان دهند. مکانیسم pruning قبلاً نامشخص بود و نقشی که نیروهای مکانیکی ایفا میکردند بررسی نشده بود. در عوض، کارشناسان مشکوک بودند که باید یک مکانیسم قطع در خود نوریتها وجود داشته باشد. با این حال، اثرات ناشی از آنزیمهای بالقوه "قطع کننده" همیشه میتواند به روشهای مختلف بهتر توضیح داده شود، به طوری که مکانیسم نامشخص باقی مانده است.
نشان دادن نیروهای مکانیکی در شفیره مگس سرکه دشوار است زیرا حیوانات را نمی توان از جعبه شفیرگی خود برای اندازه گیری نیرو خارج کرد. برای غلبه بر این مشکل، محققان فرآیند pruning را با استفاده از میکروسکوپ ویدیویی زنده دنبال کردند و فیلمهای طولانی زیادی از pruning سلولهای عصبی گرفتند. آنها سپس وجود نیروهای کششی را با تجزیه و تحلیل این ویدئوهای ضبط شده نشان دادند. به عنوان مثال، نوریتها در ابتدا قبل از کنده شدن کشیده شدند، که نشان میدهد تحت تنش هستند. با استفاده از دستکاریهای ژنتیکی، آنها همچنین میتوانند حرکات مورفوژنتیک را کاهش دهند که باعث ایجاد نقص در فرآیند pruning میشود.
پایان مطلب/