Crvi Mogu Sadržavati Tragove Neuroloških Poremećaja

{h1}

Znanstvenici istražuju uzrok bolesti motornih neurona pomoću glista. Istraživanje može pomoći znanstvenicima da pronađu liječenje neuroloških bolesti poput parkinsonove, alzheimerove i amiotrofične bočne skleroze.

Ovaj članak iza scene pružen je WordsSideKick.com u partnerstvu s Nacionalnom zakladom za znanost.

Basiru Leigh zaviri u mikroskop u laboratoriju Olivera Hoberta sa Sveučilišta Columbia u NY. Leigh ispituje mutirane zemljane crve iz vrste poznate kao C. elegans.

"Tamo! Vidite?" uzviknuo je. "Kreću se nenormalno - u krugu umjesto U-oblika." Ovaj nekoordinirani pokret simptom je bolesti motornih neurona glista; Leigh pokušava pronaći uzrok. Njegova hipoteza: dva faktora transkripcije, proteini koji reguliraju ekspresiju drugih gena, igraju ulogu u nenormalnim pokretima mutanta.

Neke od najnezapadnijih i najstrašnijih ljudskih bolesti, poput spinalne mišićne atrofije i amiotrofične lateralne skleroze, neurološki su poremećaji koji nastaju kao rezultat degeneracije i smrti motornih neurona, stanica koje kontroliraju mišićnu aktivnost poput govora, hodanja, disanja i gutanja.

Razumijevanje uzroka ovih bolesti bila bi jedna od prednosti istraživanja koje se odvijalo u Hobertovom laboratoriju u Columbiji. Pod Hobertovim vodstvom, post-doktori i studenti - i nekolicina mlađih studenata poput Leigh-a - pokušavaju shvatiti kako se neuroni razvijaju i razlikuju u C. elegans, mikroskopski crv čiji je živčani sustav na mnogo načina analogan onome u ljudi.

Leigh ima priliku raditi u Hobertovu laboratoriju zahvaljujući Harlem Children Society, programu koji je financirao NSF, a koji je prije deset godina stvorio Sat Bhattacharya, molekularni genetičar Memorial Sloan Kettering.

Cilj neprofitne organizacije je potaknuti srednjoškolce sa niskim primanjima i manjine (95 posto manjine; više od 58 posto žena) da se bave karijerom u znanosti, tehnologiji, inženjerstvu i matematici (STEM) i srodnim disciplinama kroz jedinstvene, praktični program koji uključuje plaćeni istraživački staž u vodećim institucijama i tjedne radionice i seminare.

Dječje društvo Harlem započelo je u New Yorku, ali je proširilo i prilagodilo svoj program kako bi zadovoljilo lokalne potrebe na seoskim i urbanim mjestima širom Sjedinjenih Država i svijeta.

Leigh je započeo s Dječjim društvom Harlem prije pet godina, kada je imao 15 godina i upisao je drugu godinu u srednjoj medicinskoj školi u Bronxu. Program zaslužuje za svoj uspjeh na Gradskom fakultetu, gdje je upravo drugu godinu završio s dvostrukom diplomom iz biologije i informatike.

Ovog ljeta, Leigh je jedan od dvojice učenika Harlem Dječjeg društva koji rade u Hobertovom laboratoriju. Leigh radi pod izravnim mentorstvom Paschalis Kratsiosa, post-doktora čiji se istraživački fokus fokusira na ulogu nekoliko faktora transkripcije u razvoju i preživljavanju motoričkih neurona. Faktori transkripcije kritični su zbog njihove uloge koja regulira ekspresiju tolikih drugih gena. Razumijevanje njihovog načina rada moglo bi omogućiti znanstvenicima kontrolu nad razvojem neurona i na kraju pronaći liječenje neuroloških bolesti poput Parkinsonove, Alzheimerove i amiotrofične lateralne skleroze.

Kratsios je dizajnirao jednostavan, ali važan projekt koji Leigh može dovršiti tijekom 12-tjedna trajanja svog mentorstva: istraživanje faktora transkripcije Vab-15 i Zag-1 i njihovu ulogu u koordinaciji pokreta C. elegans.

C. elegans posebno je koristan organizam za neurološka istraživanja jer ima jednostavan živčani sustav (ukupno 312 neurona) i trodnevni razvojni ciklus. Također ima prozirnu kožu, što je korisno kod ispitivanja motoričkih neurona pod mikroskopom.

Leigh je započeo svoje istraživanje gledajući ulogu transkripcijskog faktora Zag-1 koristeći se osnovnim genetskim eksperimentom. Prvo je uzgajao genetski normalne crve, čiji su motorni neuroni obilježeni zelenim florescentnim proteinima (GFP), a mutirani crvi su nedostajali Zag-1. Zatim je Leigh razdvojio potomstvo pokazujući iste neusklađene pokrete kao i njihovi mutirani roditelji. Motori neurona potomstva sada su svi označeni GFP-om i Leigh ih je pomoću florescentnog mikroskopa mogao prebrojati kako bi otkrio ima li nekoordinirano potomstvo manje motoričkih neurona od svojih normalnih roditelja.

Leighov nalaz bio je iznenađujući: nekoordinirano potomstvo imalo je sve svoje motoričke neurone. Leigh je sada mogao zaključiti da odsutnost Zag-1 ne utječe na preživljavanje motornih neurona. Umjesto toga, nekoordinirani pokreti mutantnih crva mogu rezultirati time da neki ili svi motorički neuroni ne rade ispravno. Ali na koji su točno način oni disfunkcionalni? Ovo je pitanje na što se Leigh nada da će odgovoriti u sljedećoj fazi svog istraživanja.

Da bi odgovorila na to, Leigh će provesti još jedan genetski eksperiment. Ovaj put uzgajat će Zag-1 mutantne crve s normalnim crvima koji nose GFP-ove aktivirane samo kad motorni neuroni oslobode svoje neurotransmitere. Leigh očekuje da, kada ispita nekoordinirano potomstvo ovog novog uparivanja, neki od njihovih motoričkih neurona neće upaliti s GFP-om. Ovaj bi rezultat pokazao da odsutnost Zag-1 utječe na put neurotransmitera u C. elegans ' motoričkih neurona.

Leigh je rekla da je iskustvo rada s mentorom u stvarnom laboratoriju neprocjenjivo: "Dr. Kratsios objašnjava sve u detalje - ovdje sam naučio toliko više o genetici nego u razredu." I oduševljen je što je imao priliku da provede svoje vlastito istraživanje: "U mojim godinama, da dobijem priliku da napravim svoje istraživanje... najbolje je."

Ali za Leigha, koji se nada da će jednog dana biti neurohirurg, najuzbudljivija stvar tog iskustva je sudjelovanje u istraživanjima koja bi jednog dana mogla pridonijeti liječenju bolesti poput Parkinsonove bolesti. "Muhammad Ali jedan je od mojih heroja", rekao je Leigh, "tako da je stvarno cool učiniti nešto što bi mu jednog dana moglo pomoći."

Napomena urednika: Ovo je istraživanje podržalo Nacionalno zaklado za znanost (NSF), federalna agencija zadužena za financiranje osnovnih istraživanja i obrazovanja iz svih područja znanosti i inženjerstva. Sva mišljenja, nalazi i zaključci ili preporuke izraženi u ovom materijalu su mišljenja autora i ne odražavaju nužno stavove Nacionalne zaklade za znanost. Pogledajte arhivu iza kulisa.


Video Dodatak: .




HR.WordsSideKick.com
Sva Prava Pridržana!
Umnožavanje Bilo Koje Materijale Dozvoljen Samo Prostanovkoy Aktivni Link Na Stranicu HR.WordsSideKick.com

© 2005–2020 HR.WordsSideKick.com