Descrito un patrón evolutivo na xeración de distintos tipos de neuronas

Un grupo de investigadores do CSIC estudou diversas familias de factores de transcrición en nemotodos para comprender a formación do cerebro humano 

Imaxe microscópica de neuronas. Crédito: CSIC

Un grupo de investigación do Centro Superior de Investigacións Científicas (CSIC) vén de realizar un novo avance na comprensión da formación do cerebro. O estudo, publicado na revista Genome Research, describe un patrón común nas familias de factores de transcrición que len o código xenético e dirixen a formación de diferentes tipos de neuronas. Ademais, segundo o estudo, este patrón repítese en distintas especies, o que reflicte unha conservación evolutiva na súa función. Os resultados poden contribuír ao estudo de patoloxías asociadas coa formación neuronal.

O equipo investigador, liderado pola científica do Instituto de Biomedicina de Valencia (IBV-CSIC) Nuria Flames, utilizou un modelo animal cun sistema nervioso máis rudimentario que o humano, en concreto o pequeno nematodo Caenorhabditis elegans (C. elegans). Este sistema está composto por 302 neuronas, clasificadas en 118 tipos, polo que é algo máis abordable para comprender mellor os mecanimos moleculares que xeran os distintos tipos de neuronas que as máis de 80.000 millóns coas que conta o cerebro humano.

Os factores de transcrición

Todas as células do organismo, incluídas as neuronas, tanto de humanos como de C. elegans, comparten o mesmo xenoma. Cada tipo de célula identifica de entre todo o repertorio de máis de 20.000 xenes codificantes aqueles que precisa activar e que darán lugar ás proteínas que lle permiten adquirir as súas funcións específicas. Os responsables en gran medida desta selección son os denominados factores de transcrición, que interpretan a partitura escrita no código xenético para que as células a executen de maneira impecable.

O equipo estudou de forma simultánea 11 tipos de neuronas diferentes de C. elegans

Para entender cales son os mecanismos que levan a desenvolver os distintos tipos de neuronas e se hai algún patrón común que usen todas as neuronas independentemente do tipo que sexan, o equipo estudou de forma simultánea 11 tipos de neuronas diferentes en C. elegans, así como todos os factores de transcrición que existen no xenoma deste nematodo. Neste caso, contabilízanse menos de 900 en comparación cos 1.500 existentes no xenoma humano.

Ao eliminar unha a unha a función deses factores e observar o seu efecto na xeración dos tipos de neuronas estudados, os investigadores puideron identificar unha media de dez factores de transcrición para a formación de cada tipo.

Familias

Os factores de transcrición atopados polos investigadores eran distintos para cada tipo de neurona e ningún era necesario para todas, algo que pode ocorrer porque efectivamente sexa así ou pola existencia de limitacións técnicas no estudo. Non obstante, estes factores poden ser agrupados por tipos segundo a familia á que pertencen e o equipo foi quen de atopar un patrón nas familias que se repite na xeración dos distintos tipos de neuronas.

En concreto, a investigación atopou que, en maior medida, participan os factores das familias denominadas bHLH, HD, ZF, bZIP e NHRs. Ademais, este patrón non só se repite en cada neurona de C. elegans, senón que tamén parece estar presente noutras especies como ratos e a mosca da froita.

Os investigadores atoparon un patrón nas familias que se repite na xeración dos distintos tipos de neuronas

Na segunda parte do traballo, o equipo tratou de entender como os factores de transcrición son capaces de distinguir os xenes que deben activar de entre todos os que están presentes no xenoma. Así, seleccionaron un tipo de neurona, as dopaminérxicas, identificando cinco factores de transcrición que actúan conxuntamente como un colectivo para activar os xenes que lle dan as súas calidades específicas.

Isto tamén ocorre noutras especies, xa que os científicos observaron que os factores que regulan estas neuronas en C. elegans teñen uns homólogos que fan o propio nunha rexión do cerebro do rato. Polo tanto, esta investigación axuda a entender como ten lugar a diversidade de neuronas do cerebro humano e, a longo prazo, a entender algunhas patoloxías nas que fallan estes programas de xeración de diversidade.

Os investigadores tampouco descartan poder axudar ao deseño de estratexias para xerar tipos de neuronas in vitro cun interese biomédico.


Referencia: Joint actions of diverse transcription factor families establish neuron-type identities and promote enhancer selectivity (Publicado en Genome Research)

DEIXAR UNHA RESPOSTA

Please enter your comment!
POLÍTICA DE COMENTARIOS:

GCiencia non publicará comentarios ofensivos, que non sexan respectuosos ou que conteñan expresións discriminatorias, difamatorias ou contrarias á lexislación vixente.

GCiencia no publicará comentarios ofensivos, que no sean respetuosos o que contentan expresiones discriminatorias, difamatorias o contrarias a la ley existente.

Please enter your name here

Este sitio emprega Akismet para reducir o spam. Aprende como se procesan os datos dos teus comentarios.