Исследователи из UCLA открыли внутреннюю работающую сеть генов, которая регулирует развитии спинальных моторных нейронов у растущих эмбрионов кур и мышей. Исследователи также нашли ответ, почему двигательные нейроны из спинного мозга, которые контролируют мышечные движения, образуют больше быстрых, чем др. типа нейроны.

Происходящие из стволовых клеток двигательные нейроны могут быть использованы для репарации больного или поврежденного спинного мозга и изучения нейродегенеративных болезней, таких как амиотрофический боковой склероз (известна также как болезнь Lou Gehrig's) и спинальная мышечная атрофия.

Во время эмбрионального развития разные типы нервных клеток образуются из клеток предшественников, наз. нейральными предшественниками. Давно известно, что разные типы нейронов формируются с разными скоростями во время развития, при этом двигательные нейроны формируются быстрее, чем остальные типы нервных клеток спинного мозга. Однако, исследователи не знают, почему двигательные нейроны развиваются так.

вжИсследователи использовали новейшую молекулярную технику, чтобы оценить, как изменяется активность генов, когда формируются нейроны. Это было достигнуто благодаря изучению всех генов индивидуальных клеток, измеряемых одновременно. Это давало снимок глобальной активности генов у приблизительно 200 клеток, которые находились в процессе становления двигательных нейронов. Чтобы проанализировать эти данные исследователи разработали искусственную компьютерную программу для реконструкции, как изменяется активность генов коогда образуются двигательные нейроны.

Анализ подтвердил, белок, продуцируемый геном Olig2, который единственный экспрессируется в нейральных предшественниках, дающий двигательные нейроны, способствует образованию двигательных нейронов, взаимодействуя с активностью нескольких членов др. семейства генов -- Hes генов. Hes гены, как известно, предупреждают развитие нейронов. Исследователи подтвердили роль Olig2's в обеспечении образования двигательных нейронов путем усиления или блокирования Olig2 в спинном мозге развивающихся эмбрионов кур и мышей, а также во время образования двигательных нейронов в эмбриональных стволовых клетках мышей.

"Во время эмбрионального развития нервная система конструируется , следуя в точности кальке (blueprint), при этом ключевые части формируются в точное время и в точном месте и в соотв. количестве. Наше исследование проливает свет на то, как этот процесс специфически контролируется для развития двигательных нейронов ," сказал Novitch.