(Рис.1)( РИС.1 - 3 и BOX1 из статьи Diez del Corral, R., 2001) )  |  Examples of vertebrate neurogenesis.


(Рис.2.)  |  Specification of neuronal subtype identity in the mouse/chick spinal cord.


(Рис.3.)  |  Enhancer elements drive gene expression in specific domains.


(BOX1.)  |  Overview of the steps of neurogenesis

Механизмы, контролирующие дифференцировку нейронов, поняты плохо. Авторы статьи сообщили об удивительном открытии – транскрипционный фактор SOX21 участвует в нейрональной дифференцировке. Это не согласуется с функциями других членов семейства SOX генов, которые, напротив, блокируют нейрогенез.

Известно, что проневральные белки играют решающую роль в нейрогенезе. Они участвуют в выходе предшественников из клеточного цикла и инициируют события, способствующие нейрональной дифференцировке. Однако до настоящего времени механизмы этого процесса остаются все еще невыясненными.

SOX1-3, обнаруженный в большинстве клеток-предшественниках развивающегося мозга, блокирует дифференцировку нейронов, препятствуя действию проневральных белков. Подавление SOX1-3 активности важно для активной работы проневральных генов, влияющих на нейрогенез. Sandberg с соавт. заинтересовала роль SOX21 в нейрогенезе по той причине, что он экспрессируется в вентральных зонах, откуда и происходят самовосстанавливающиеся клетки-предшественники.

Было найдено, что в нервной трубке куриного эмбриона SOX21 экспрессируется преимущественно в клетках-предшественниках, являющихся позитивными по SOX1-3. Усиленная экспрессия SOX21 приводила к тому, что клетки выходили из клеточного цикла с последующей downregulation маркеров-предшественников и upregulation многих невральных маркеров, указывая на то, что SOX21 участвует в определении судьбы клеток (детерминации).

Авторы также показали, что варьирование баланса экспрессии SOX21 по отношению к SOX1-3 влияет на сохранность нервных клеток как клеток-предшественников или развитие их в направлении дифференцировки. SOX21 должен быть апрегулирован для достижения такого баланса, когда активность SOX1-3 подавляется и, соответственно, возникает возможность дифференцировки нейронов

Важно то, что сверхэкспрессия проневрального транскрипционного фактора neurogenin 2 (NGN2) ведет к более выраженной экспрессии SOX21 перед тем как инициируется экспрессия невральных маркеров – эффект, который утрачивался, если ID2, блокирующий активность NGN2, коэкспрессировался с NGN2. Эти данные указывают на то, что активность проневрального белка апрегулирует уровень SOX21 и свидетельствуют о важной связи между действием этих двух типов белков. Роль SOX21 в нейрогенезе была подтверждена при использовании РНК интерференции, снижающей экспрессию SOX21, что вело к значительному снижению апрегуляциии невральных маркеров.

Это изящное исследование показало синергическую связь между проневральными белками и SOX21 в отношении их регуляторной роли в формировании нейронов, а это способствует пониманию молекулярных механизмов нейрогенеза.

См. рисунки:

РИС.1

РИС.2

РИС.3

См также:

Diez del Corral, R. & Storey, K. G. Markers in vertebrate neurogenesis. Nature Rev. Neurosci. 2, № 11, 835?839 (2001)