LOCALIZATION AND TRANSLATION OF mRNA IN DENDRITES AND AXONS
Christy Job & James Eberwine
Nature Reviews Neuroscience 2, 889 -898 (2001)
Nature Reviews Neuroscience 2, 889 -898 (2001)
(Рис.1.) | Electron-microscopic evidence for the existence of Golgi markers in neuronal dendrites.
(Рис.2.) | In situ hybridization showing that MAP2 mRNA is localized in neuronal dendrites in tissue sections.
(Рис.3.) | Time course of mRNA detection in dendritic growth cones in culture.
(Рис.4.) | Movement of RNA-containing granules in dendrites of cultured neurons.
(Рис.5.) | De novo protein synthesis in live dendrites correlates with ribosomal protein abundance.
(Рис.6.) | Schematic of mRNA translational processes in dendrites.
Identification of mRNAs in dendrites
Имеются доказательства синтеза мРНК в дендритах. Следовательно, физиологическая роль дендритов не ограничивается передачей сигналов.
мРНК и структуры, необходимые для синтеза белка обнаруживаются в дендритах нейронов и аксонах. Разные дендриты одного нейрона могут содержать разные мРНК или одни и теже мРНК в разных концентрациях. Эти мРНК включают и те, которые кодируют рецепторы нейротрансмиттеров, киназы и транскрипционные факторы.
Специфические мРНК активно транспортируются в дендриты и их транспорт м.б. изменен стимуляцией нейронов. Пока неясно, как мРНК направляются в дендриты, но имеются доказательства участия 3'- и 5'- нетранслируемых областей мРНК в этом процессе. РНК-связывающие белки м.б. важными для локализации мРНК.
Трансляция мРНК в белки происходит в дендритах, даже если они изолированы от тела клетки. Она м.б. усилена с помощью стимуляции агонистов metabotropic glutamate рецепторов или нейротрофинов, и, по-видимому, происходит в специфических немобильных местах дендритов. Эти места гетерогенны, некоторые обнаруживают линейную трансляцию, а др. обнаруживают экспоненциальную трансляцию.
Зависимая от стимуляции трансляция белков в дендритах м. иметь важные функциональные следствия, возможно обеспечивая механизм для специфических, зависимых от активности изменений в синаптической силе. Долговременная пластичность в некоторых нейронах нуждается в синтезе белков в дендритах. Предложены различные модели, согласно которым локальный синтез белков в дендритах м. обеспечить специфическую синаптическую пластичность.
Имеются доказательства локализации мРНК и синтеза белка в аксонах. Большинстов получено на аксонах беспозвоночных, но ясно, что мРНК обнаруживаются и в аксонах позвоночных. Однако, мало доказательств трансляции мРНК в аксонах позвоночных.