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Articles by Carol A. Mason in JoVE
JoVE General
Isolamento e la coltura di cellule post-Natal Neuron cerebellare granuli mouse progenitore e Neuroni
1Department of Genetics and Development, Columbia University, 2Department of Pathology and Cell Biology, Columbia University, 3Department of Neuroscience, Columbia University, 4Department of Neurology, Beth Israel Deaconess Medical Center, Harvard Medical School
Qui vi presentiamo un metodo per isolare e cultura dei granuli cerebellari cellule progenitrici dei neuroni e neuroni granuli cerebellari da mouse postnatale.
Other articles by Carol A. Mason on PubMed
Slit1 E Slit2 Collaborano Per Prevenire Incrocio Prematuro Della Linea Mediana Degli Assoni Retinici Nel Sistema Visivo Del Mouse
Durante lo sviluppo, assoni (RGC) cellule gangliari retiniche croce o evitare la linea mediana al chiasma. In drosofila, la proteina fessura regola mediana assone attraversato repulsione. Per determinare il ruolo delle proteine fessura nella guida assone RGC, abbiamo interrotto Slit1 e Slit2, due dei tre geni di fessura conosciuta del mouse. Difettoso di topi in entrambi gene solo esposto pochi RGC axon guidance difetti, ma in doppi topi mutanti un grande chiasmo aggiuntiva sviluppata anteriormente il chiasmo vero, molti assoni retinici proiettata nel nervo ottico controlaterale, e alcuni estesi ectopically dorsali e laterali per il chiasmo. I nostri risultati indicano che le proteine fessura respingono retiniche assoni in vivo e cooperano per stabilire un corridoio attraverso il quale gli assoni vengono incanalati, contribuendo a definire il sito nel diencefalo ventrale dove le forme del Chiasma ottico.
Caratteristiche Spatiotemporal Di Neuronogenesis Primi Differiscono Nella Retina Di Topo Selvaggio-tipo E Albino
Nei mammiferi, albino, mancanza di pigmento nell'epitelio pigmentato retinico è associata a difetti della retina, tra cui scarsa acuità visiva da un deficit di fotorecettori nella retina centrale e scarsa percezione della profondità da una diminuzione nel proiettare omolateralmente fibre della retina. Possibili collaboratori di queste anomalie sono segnalati ritardi nel neuronogenesis (Ilia e Jeffery, 1996) e la maturazione della retina (Webster e Rowe, 1991). Per determinare ulteriori possibili perturbazioni in neuronogenesis e/o differenziazione, abbiamo usato cella specifici marcatori e nascita raffinato Metodi di datazione per esaminare questi eventi durante la genesi delle cellule (RGC) gangliari della retina in albino e topi pigmentati da embrionale giorno 11 (E11) a E18. I nostri dati indicano che, rispetto a topi pigmentati, più cellule gangliari sono nati nelle prime fasi della neuronogenesis della retina di albino, anche se l'inizio della Genesi RGC nell'albino è invariato. L'organizzazione cellulare della retina albino è perturbato più presto E12. Inoltre, ciclo cellulare cinetica e uscita lungo l'asse nasotemporal differiscono in retine di albino e topi pigmentati, sia assolutamente, con l'aspetto temporale della retina espansa in albino e relativo alla posizione della testa del nervo ottico. Infine, bloccando la sintesi di melanina in pigmentate oculari nella cultura porta ad un incremento nella differenziazione RGC, coerente con un ruolo per la formazione di melanina nella regolazione neuronogenesis RGC. Questi risultati indicano spatiotemporal difetti di produzione neuronale nella retina albino, che potrebbe perturbare l'espressione dei geni che specificano il destino delle cellule, il numero e/o il fenotipo di proiezione.
Influenza Dei Livelli Di Tirosinasi Sull'accumulo Di Pigmento Nell'epitelio Pigmentato Retinico E Sulla Proiezione Retinica Ordinari
Per studiare la relazione tra l'attività della tirosinasi, la produzione di melanina e il routing degli assoni (RGC) cellule gangliari della retina al chiasma, abbiamo analizzato i topi con varie dosi del gene della tirosinasi. Questi includono il dark-eyed albino (Tyrc44H), un allele hypomorphic indotta da radiazioni di tirosinasi; e topi transgenici che trasportano 1 o 2 alleli di un minigene tirosinasi su sfondi albino (Tyrc) e di tipo selvatico (Tyr +). Melanizzazione dell'epitelio pigmentato retinico (RPE) si è verificato gradualmente anche a < attività tirosinasi wild-type 2% ed era sensibile alle attività tirosinasi fino a < 35% dei livelli di wild-type, oltre il quale sembravano essere saturo sintesi della melanina. Sovraespressione di tirosinasi condotto ad attività tirosinasi sopra il livello del tipo selvatico, ma non ha fatto aumentare la produzione di melanina. Anche se una perdita di melanina a causa di una mutazione in tirosinasi è associata con una diminuzione del numero di fibre ordinari, elevando livelli di tirosinasi non sembra causare un aumento delle dimensioni della proiezione retinica ordinari. I nostri risultati suggeriscono che sostituendo inferiore al 35% dell'attività della tirosinasi wild-type è sufficiente a ripristinare la normale pigmentazione dell'EPR e potenzialmente, per fugare i difetti visivi.
Un Nuovo Allele Gli3 E Una Nuova Mutazione, Circletail (Crc), Derivanti Da Un Singolo Esperimento Transgenico
Mentre generando linee transgeniche, mutazioni legate transgene possono verificarsi, che sono causate da una mutazione in un determinato locus inserzionale. Più raramente si osservano mutazioni non collegate al sito di inserimento del transgene. Nel processo di generazione di un mouse con sovraesprimono relativa la tirosinasi enzima, abbiamo ottenuto una linea transgenica che sembra portare una mutazione semidominant inserzionale presso il locus Gli3 (dita extra), caratterizzata da malformazioni scheletriche e polidattilia. Inoltre, la linea transgenica contenuta una seconda mutazione, Crc (circletail), che sembra essere non collegati al sito di inserimento del transgene. Topi eterozigoti di Crc sono penetranti in modo incompleto per un fenotipo coda cerchiata, mentre tutti i topi Crc/Crc omozigoti muoiono alla nascita di un grave difetto del tubo neurale (Craniorachischisi). Prove anatomiche da un Crc/Crc; Gli3 / + feto indica che questi due geni possono interagire.
Regolazione Bidirezionale Della Motilità Filopodial Fibra Muschioso Hippocampal Di Recettori Kainato: Un Modello in Due Fasi Di Pervasivi
La motilità rapida di filopodia assonale e spine dendritiche è prevalente in tutto lo SNC in via di sviluppo, anche se la funzione di questa motilità rimane controversa. Utilizzando la microscopia del due-fotone, noi imaged assoni di fibre muschiose hippocampal in fetta culture e scoperto che filopodial estensioni sono altamente mobili. Filopodial assonale motilità è basato su actina ed è downregolata con lo sviluppo, anche se resta in culture mature. Questa motilità è correlato con lo spazio extracellulare libero ancora è inversamente correlata con il contatto con obiettivi postsinaptici, che indica un potenziale ruolo nel pervasivi. Motilità Filopodial modo differenziale è regolata da recettori Kainato: synaptic stimolazione dei recettori Kainato migliora la motilità in fette più giovane, ma inibisce in fette maturi. Proponiamo attività neuronale controlla motilità filopodial in maniera regolamentata inerente allo sviluppo, al fine di stabilire contatti sinaptici in un processo in due fasi. Un modello in due fasi di pervasivi può anche spiegare gli effetti opposti di attività neuronale sulla motilità delle protrusioni dendritiche.
Efrina-B2 Ed EphB1 Mediare Divergenza Della Retina Assone Al Chiasma
Negli animali con visione binoculare, assoni (RGC) cellule gangliari retiniche croce o evitare la linea mediana al chiasma. Qui, vi mostriamo quello efrina-Bs nella regione chiasmo diretto la divergenza degli assoni retinici attraverso la repulsione selettiva di un sottoinsieme di RGCs che esprimono EphB1. Efrina-B2 è espresso alla linea mediana del mouse chiasmo come la proiezione ipsilaterale viene generata ed è selettivamente inibitoria di assoni da retina ventrotemporal (VT), dove risiedono RGCs omolateralmente sporgenti. Inoltre, bloccando efrina-B2 funzione in vitro salvò l'effetto inibitorio delle cellule chiasmo ed elimina la proiezione ipsilaterale nel sistema visivo del mouse semiintact. Un recettore per efrina-B2, EphB1, si trova esclusivamente nelle regioni della retina che danno luogo alla proiezione omolaterale. EphB1 null topi mostrano una proiezione ipsilaterale drammaticamente ridotta, suggerendo che questo recettore contribuisce alla formazione della proiezione della retina omolaterale, molto probabilmente attraverso la sua interazione repulsiva con efrina-B2.
Zic2 Visione Binoculare Modelli Specificando La Proiezione Retinica Ordinari
Durante lo sviluppo del CNS, combinatoria espressione di fattori di trascrizione controlla identità sottotipo neuronale e successiva traiettoria assonale. Geni regolatori che designa il routing degli assoni delle cellule (RGC) gangliari della retina al chiasma all'emisfero appropriato, un criterio fondamentale per la corretta visione binoculare, non sono stati identificati. Qui, ci mostra che il fattore di trascrizione zinc finger Zic2, un vertebrato omologo del gene della drosofila dispari-accoppiato, è espressa in RGCs con una traiettoria ordinari durante il periodo quando questa sottopopolazione cresce dalla retina ventrotemporal verso il Chiasma ottico. Perdita e guadagno-di-funzione analisi indicano che Zic2 è necessario e sufficiente per regolare la repulsione assone RGC di cues presso la linea mediana Chiasma ottico. Inoltre, Zic2 espressione riflette la misura del binocularity in specie differenti, suggerendo che Zic2 è un determinante evolutivamente conservato di RGCs che proiettano omolateralmente. Questi dati forniscono la prova per la codifica di transcriptional di path-finding assone presso la linea mediana.
Il Chiasma Ottico Come Un Punto Di Scelta Della Linea Mediana
Il Chiasma ottico del mouse è un modello per l'orientamento assone presso la linea mediana e per analizzare la visione binoculare come è modellato. Lavoro recente ha individuato diversi giocatori molecolari che influenzano la decisione binaria che le cellule gangliari della retina mette il Chiasma ottico, o croce o evitare la linea mediana. Un efrina-B localizzato alla linea mediana, insieme a un recettore EphB e un fattore di trascrizione zinc-finger espresso esclusivamente nella retina ventrotemporal dove si trovano, omolateralmente proiettando le cellule gangliari della retina comprendono un programma molecolare per il pathway ordinari. Inoltre, i meccanismi per divergenza assone nel chiasma sono discussi nel contesto di altri modelli popolari di orientamento assone della linea mediana.
Sono Necessari Per Più Processi Di Actina-dipendente Che Forma Il Sistema Nervoso Vertebrato Mena E Fosfoproteina Stimolata Vasodilatatore
Le proteine ENA/vasodilatatore-stimolato fosfoproteina (VASP) regolano la geometria del citoscheletro di actina, influenzando quindi la motilità e la morfologia delle cellule. Analisi di mutanti invertebrati implica funzione Ena/VASP in diversi processi di actina-dipendente come assone e orientamento dendritica, migrazione cellulare e la chiusura dorsale. Nei vertebrati, analisi genetica della funzione Ena/VASP sono ostacolato dall'espressione ampia e sovrapposizione di tre altamente correlati familiari Mena (mammiferi abilitato), VASP ed EVL (Ena-VASP come). Topi carenti in Mena o VASP presentano difetti sottili nel proencefalo commissura formazione e aggregazione piastrinica, rispettivamente. In questo studio, abbiamo studiato la conseguenza dell'eliminazione di Mena sia VASP. Mena/VASP-/-doppia-mutanti die perinatale e visualizzare i difetti in neurulazione, strutture cranio-facciali e la formazione di diversi tratti di fibra nel CNS e sistema nervoso periferico.
Il Diacilglicerolo-binding Protein Alpha1-chimaerin Regola Morfologia Dendritica
La differenziazione morfologica e funzionale dei dendriti neuronali è controllata attraverso programmi di transcriptional e segnalazione della cellula-cellula. Attività sinaptica è pensato per svolgere un ruolo importante nella maturazione delle pergole dendritiche, ma le vie di segnalazione che l'attività neuronale coppia e cambiamenti morfologici nei dendriti non sono ben compresi. Abbiamo esplorato la funzione di alpha1-chimaerin, una proteina neuronale con un dominio della proteina Rho gap che inattiva Rac1 diacilglicerolo. Troviamo che la stimolazione dei recettori superficiali fosfolipasi cellulari accoppiata Cbeta reclute alpha1-chimaerin per la membrana plasmatica dei neuroni ippocampali colti. Abbiamo ulteriormente mostrano che i livelli di proteina alpha1-chimaerin sono controllati da attività sinaptica e che espressione aumentata alpha1-chimaerin risultati in potatura di spine dendritiche e rami. Questa attività di potatura richiede sia la diacilglicerolo-associazione e l'attività di proteina Gap Rac di alpha1-chimaerin. Soppressione dell'espressione alpha1-chimaerin portato a crescita maggiore processo dall'albero dendritico e dalla testa della colonna vertebrale. I nostri dati suggeriscono che alpha1-chimaerin è un regolatore di GTPasi Rho attività regolamentate che viene attivato da recettori superficiali fosfolipasi cellulari accoppiata Cbeta e contribuisce alla potatura di pergole dendritiche.
Regolazione Temporale Della EphA4 in Astroglia Durante Lo Sviluppo Della Retina E Nervo Ottico Murino
Recettori EPH e loro ligandi efrina svolgono un ruolo importante in molti aspetti dello sviluppo del sistema visivo. In questo studio, abbiamo caratterizzato il pattern di espressione spaziale e temporale della EphA4 in cellule precursore di astrociti (APC) e popolazioni di astrociti in murino retina e nervo ottico. EphA4 è espressa da Immobilità ciliare disco ottico precursore astrociti (ODAPS), ma EphA4 è downregolata come eseguire la migrazione di queste cellule nella retina. Sorprendentemente, astrociti maturi nella retina adulta riesprimerlo EphA4. All'interno del nervo ottico, EphA4 è espressa negli astrociti specializzati che formano un reticolo presso la testa del nervo ottico (ONH). I nostri dati in vitro e in vivo indicano che EphA4 è superfluo per una crescita cellulare (RGC) assoni gangliari della retina e proiezioni attraverso il chiasmo. Mentre la struttura ottica gambo, APC proliferazione e migrazione, vascolarizzazione della retina e migrazione Oligodendrocita apparire normale EphA4 mutanti, l'espressione di EphA4, APC e il trabecolato Astrocita presso l'ONH ha implicazioni per le patologie del nervo ottico.
Un Ruolo Nr-Cam Nel Patterning Di Percorsi Visivi Binoculare
Assoni di cellule (RGC) gangliari retiniche divergono all'interno del Chiasma ottico al progetto ai lati opposti del cervello. Nel topo, RGCs controlaterale sono distribuiti in tutta la retina, mentre RGCs omolaterale sono limitate a mezzaluna ventrotemporal (VTC). Mentre i meccanismi di orientamento ripugnante svolgono un ruolo importante nella formazione della proiezione ipsilaterale, poco si sa circa il contributo di growth-promoting interazioni alla formazione delle proiezioni visive binoculare. Qui, ci mostra che la molecola di adesione cellulare Nr-CAM è espressa da RGCs che è critico per la guida di RGCs tardo-nato all'interno del VTC e progetto controlaterale. Blocco funzione Nr-CAM provoca un aumento delle dimensioni della proiezione ipsilaterale e riduce dei neuriti escrescenza su cellule chiasmo in un modo specifico di età e regione. Infine, abbiamo dimostrato che Nr-CAM-mediata attrazione e la repulsione EphB1/efrina-B2-mediata comprendono programmi molecolari distinti che ognuno contribuisce alla corretta formazione delle vie visive binoculare.
Il Segnale Di Stop Rivisto: Neuroni Immaturi Granello Cerebellare Nello Strato Germinale Esterno Arrestano Crescita Pontine Fibra Muschioso
Durante la formazione dei circuiti neuronali, assoni afferenti spesso entrare nelle regioni bersaglio prima che le loro cellule bersaglio sono mature e poi fare contatti temporanei con obiettivi aspecifici prima di formare sinapsi sulle cellule bersaglio specifiche. Il regolamento di queste diverse fasi di interazioni afferenti-destinazione è scarsamente compreso. Il cervelletto è un buon modello per affrontare questi aspetti, perché lo sviluppo cerebellare è ben definito e identificati i neuroni in circuiti possono essere purificati e combinati in vitro. Rapporti precedenti dal nostro laboratorio ha dimostrato che i neuroni coltivati granulo arrestano specificamente l'estensione del loro afferenze pontine fibra muschioso, che ci conduce a proporre che le cellule granulo arrestato crescita del loro afferenze come un preludio a pervasivi. Tuttavia, abbiamo saputo poco circa lo stato di differenziazione delle cellule del granulo colta che mediano arresto afferente. In questo studio, abbiamo meglio definire la frazione di cella granulo purificato dal marcatore espressione e morfologia e dimostrare che cellule granulo appena cromato solo nel precursore e premigratory stato escrescenze muschiose fibra di arresto. Maturare le cellule granulo, al contrario, supporto estensione, defasciculation e la formazione di sinapsi, come in vivo. Inoltre, assonale analisi in vivo durante la prima settimana postnatale indica che immaturi fibre muschiose estendono nello strato delle cellule del Purkinje, ma mai nello strato germinale esterno (EGL), dove risiedono precursori degli obiettivi delle cellule granulo. Abbiamo scoperto che i segnali di stop crescita dipendono da fattori di eparina-associazione, e proponiamo che tali segnali nell'EGL limitano l'estensione della fibra muschioso afferenze e impediscono l'invasione delle regioni proliferative.
Effetti Differenziali Di Attivazione Di Recettori AMPA Sull'integrità Di Sopravvivenza E Dei Neuriti Durante Lo Sviluppo Neuronale
Mentre le culture neuronali sono un modello stabilito per analizzare excitotoxic lesioni cerebrali nell'adulto, sistemi in vitro non sono stati impiegati estesamente per studiare come sviluppare i neuroni rispondono a livelli di composti eccitatori che sono letali a neuroni maturi. Recentemente, abbiamo riferito che i programmi di differenziazione in vivo delle cellule cerebellari granulo (CGNs) sono ricapitolati nelle culture CGN purificate [Manzini M.C., Ward M.S., Zhang Q., Lieberman M.D., Mason C.A. (2006) il segnale di stop rivisto: neuroni immaturi granello cerebellare nello strato germinale esterno arrestano crescita pontine fibra muschioso. J. Neurosci. 26:6040-6051]. Qui, abbiamo usato questo sistema modello per confrontare la risposta dei neuroni immaturi e maturi a excitotoxic composti. Abbiamo trovato che CGNs immaturi sono meno sensibili all'attivazione del recettore (AMPA-R) AMPA di cellule mature e che livelli di espressione di AMPA-R sulla membrana del plasma sono critici nella regolazione dell'equilibrio tra morte e sopravvivenza durante la maturazione di questi neuroni. Tuttavia, la maggior parte delle cellule immature che sopravvivono al trattamento excitotoxic sopportare un degenerazione dei neuriti, suggerendo che attivazione AMPA-R può ancora causare danni in assenza di morte cellulare.
Modulazione Genetica Di BDNF Segnalazione Riguarda L'esito Del Concorso Assonale in Vivo
Concorso di attività-dipendente che opera sul ramo stabilità o formazione gioca un ruolo fondamentale nel plasmare il modello e la complessità delle pergole terminale assonale. Nei mammiferi sistema nervoso centrale (CNS), l'effetto della concorrenza di attività-dipendente su arborization assone e sull'assemblaggio delle mappe sensoriali è ben consolidata. Tuttavia, le vie molecolari che modulano la stabilità assonale-ramo o formazione in ambienti competitivi restano sconosciute.
22 IL Media Difesa Ospite Della Mucosa Contro La Polmonite Batterica Gram-negativi
Prove emergenti supporta il concetto che T helper tipo 17 (cellule T(H)17), oltre a mediare l'autoimmunità, hanno ruoli chiave nell'immunità mucosale contro patogeni extracellulari. Interleuchina-22 (IL 22) e IL-17A sono entrambi citochine effettrici prodotte dal lignaggio di T (H) 17, ed entrambi erano cruciali per mantenere il controllo locale dell'agente patogeno polmonare Gram-negativo, Klebsiella pneumoniae. Sebbene sia citochine regolato chemiochine CXC e granulocyte colony-stimulating factor produzione del polmone, solo IL-22 aumentata proliferazione delle cellule epiteliali del polmone e maggiore resistenza Transepiteliale per infortunio. Questi dati supportano il concetto che il lignaggio di cellule T (H) 17 e sue molecole effettrici sono evoluti alla difesa ospite effetto contro patogeni extracellulari nei siti della mucosa.
Zic2 Regola Evitare La Assone Delle Cellule Gangliari Della Retina EphrinB2 Attraverso Indurre L'espressione Del Recettore Dell'orientamento EphB1
La navigazione degli assoni retinici al target omolaterale e controlaterale nel cervello dipende la decisione di attraversare o evitare la linea mediana al chiasma, una manovra di orientamento critico che stabilisce il percorso visivo binoculare. Lavoro precedente ha identificato un recettore specifico orientamento, EphB1, che media la repulsione degli ordinari assoni lontano dal suo ligando, ephrinB2, presso la linea mediana Chiasma ottico (Williams et al., 2003) e un fattore di trascrizione Zic2, che, come EphB1, è necessaria per la formazione della proiezione della retina omolaterale (Herrera et al., 2003). Anche se le somiglianze segnalate nella localizzazione implicato che Zic2 regola EphB1 (Herrera et al., 2003; Williams et al., 2003; Pak et al., 2004), se Zic2 unità di espressione della proteina EphB1 non è stata chiarita. Qui vi mostriamo che EphB1 proteina è espressa nei coni di crescita degli assoni da retina ventrotemporal (VT) che proiettano omolateralmente e quella repulsione di ephrinB2 è determinato dalla presenza di questo recettore su coni di crescita. Inoltre, consegna ectopica di Zic2 in espianti da non-VT retina induce espressione di EphB1 mRNA e di proteine. Sovraregolati proteina recettore EphB1 sono localizzato a coni di crescita ed sono funzionali, perché è sufficiente cambiare comportamento di assone delle cellule gangliari della retina da estensione sul, a scanso di, ephrinB2 substrati. I nostri risultati dimostrano che l'espressione Zic2 sopraregola le EphB1 e definiscono un collegamento tra un fattore di trascrizione e l'espressione di una proteina recettore guida essenziale per l'orientamento assone presso la linea mediana di vertebrati.
Crescita Della Retina Assone Al Chiasma: Croce O Non Attraversare
Presso il Chiasma ottico, cellule retiniche del ganglion assoni da ogni occhio convergono e segregano in attraversarono e uncrossed proiezioni, un criterio fondamentale per la visione binoculare. Qui, passiamo in rassegna risultati recenti sullo sviluppo del Chiasma ottico, evidenziando i fattori di trascrizione specifici e spunti di orientamento che implementano la divergenza della retina assone in percorsi incrociati e ordinari. Anche se sono stati identificati i meccanismi alla base della formazione della proiezione ordinari, i mezzi con cui assoni retinici sono guidati attraverso la linea mediana sono ancora poco chiari. Oltre alle direttive fornite da fattori di trascrizione e i recettori della retina, espressione genica nel diencefalo ventrale influenze formazione chiasmo. Nel corso di questa recensione, abbiamo confrontare meccanismi di orientamento al chiasma con quelli di altri modelli della linea mediana ed evidenziare le domande senza risposta, sia per la crescita della retina assone e orientamento assone in generale.
Incredibile Viaggio Di Otx2
Un sorprendente nuovo meccanismo che regola la plasticità dei neuroni postnatale è segnalato in questo numero da Sugiyama et al (2008). Questi autori mostrano nei topi che esperienza visiva innesca trasferimento a cella di homeoprotein Otx2 a interneurons corticale, dove promuove la maturazione dei circuiti neurali inibitori e si apre il periodo critico per la plasticità della corteccia visiva.
Commutazione Retinogeniculate Lateralità Assone Conduce Al Targeting Normale Ma Anormale Segregazione Occhio-specifico Che è Attività Dipendente
Decussation parziale di percorsi sensoriali permette input neurali da entrambi i lati del corpo al progetto per la stessa regione di destinazione dove questi segnali saranno integrati. Qui, per comprendere meglio i meccanismi di targeting degli occhi-specifiche, abbiamo studiato come assoni (RGC) cellule gangliari retiniche terminano nel loro bersaglio talamico, il nucleo genicolato laterale dorsale (missilistico), quando attraversano la linea mediana chiasma è alterato. Nei modelli con guadagno - e perdita di funzione di EphB1, il recettore che dirige la proiezione ipsilaterale al chiasma, RGCs misrouted bersaglio della zona retinotopica appropriato l'opposto missilistico. Tuttavia, in EphB1(-/-) topi, gli assoni misrouted non si mescolano con normalmente proietta assoni RGC e segregare invece in una patch distinta. Abbiamo rivisitato anche il ruolo dell'attività della retina su occhio specifiche targeting bloccando correlate onde di attività con epibatidina in entrambi gli occhi. Ci mostrano che, nei topi wild-type, onde della retina sono necessarie durante la prima settimana postnatale per corretta distribuzione e la segregazione degli occhi-specifiche degli assoni omolaterale nel maturo missilistico. Inoltre, nei topi EphB1(-/-), raffinatezza degli assoni omolaterale è perturbato in condizioni di controllo ed è ulteriormente ridotta dopo trattamento epibatidina. Infine, onde della retina sono necessarie per la formazione della patch segregata degli assoni misrouted in topi EphB1(-/-). Questi risultati implicano determinanti molecolari per il targeting di zone specifiche di occhio che sono indipendenti da stecche di orientamento della linea mediana e quella funzione, in concerto con attività retinica correlata a scolpire le proiezioni retinogeniculate.
Sviluppo Della Specificità Di Assone-destinazione Delle Afferenze Ponto-cerebellare
La funzione delle reti neuronali si basa sull'assemblaggio selettiva di connessioni sinaptiche durante lo sviluppo. Abbiamo esaminato specificità come synaptic emerge nella proiezione ponto-cerebellare. Analisi delle interazioni assone-destinazione con correlata luce-microscopia elettronica ha rivelato che sviluppo agro pontini fibre muschiose elaborano contatti vasta cellula-cellula e connessioni sinaptiche con cellule di Purkinje, un obiettivo inappropriato. Successivamente, connessioni cellula muschiosa fibra-Purkinje sono eliminati con conseguente connettività in fibra ottica muschioso specifiche cellule granulo come osservato nei circuiti cerebellari maturi. Formazione di contatti cellula muschiosa fibra-Purkinje è regolato negativamente dalla BMP4 derivato da cellule di Purkinje. Bmp4 limiti di crescita di muschio fibra in vitro e ablazione delle cellule del Purkinje-specifiche di BMP4 nei risultati di topi in fibra-Purkinje muschioso esuberante interazioni cellula. Questi risultati dimostrano che synaptic specificità nella proiezione pontocerebellare è raggiunto attraverso un meccanismo graduale che comporta transitoria innervazione delle cellule di Purkinje, seguita da eliminazione di sinapsi. Inoltre, questo lavoro stabilisce BMP4 come un segnale retrogrado che regola le interazioni assone-bersaglio durante lo sviluppo.
Caderine Come Sensali
Caderine implementare afferenti target matching in invertebrati, ma prova per questo concetto nei circuiti dei mammiferi è rimasta elusiva. Due nuovi studi in questo numero di neuroni mostrano che caderina-6 da intermediario selezione di destinazione delle cellule gangliari della retina e tale caderina-9 promuove la specificità di sinapsi nell'ippocampo.
Alterato Targeting Assonale E Plasticità a Breve Termine Nell'ippocampo Di Topi Mutanti Disc1
Accuratamente progettati modelli animali di fattori di rischio genetici sono probabilmente aiutare la nostra comprensione della patogenesi della schizofrenia. Qui, lo studio di un ceppo di topo con una lesione troncante l'endogeno Disc1 ortholog progettato per modellare gli effetti di una mutazione che predispongono di schizofrenia e di offrire un resoconto dettagliato delle conseguenze che questa mutazione ha sullo sviluppo e la funzione di un circuito ippocampale. Noi scoprire alterazioni citoarchitettonica diffusa e cumulativo del giro dentato durante la neurogenesi adulta e neonatale, che includono Errori nel targeting assonale e sono accompagnati da cambiamenti nella plasticità a breve termine presso il circuito di fibra/CA3 muschioso. Forniamo inoltre evidenza che i livelli di campi sono elevati come risultato della mutazione Disc1, portando a alterata targeting assonale e dendritica crescita. Le alterazioni strutturali individuate sono, per la maggior parte, non coerente con gli effetti di promozione della crescita e prematura maturazione dedotto da precedente basati su RNAi Disc1 atterramento. I nostri risultati forniscono sostegno alla nozione che modeste dispersioni di connettività neuronale e deficit nella dinamica sinaptica a breve termine di accompagnamento è una caratteristica generale delle mutazioni che predispongono di schizofrenia.
Azioni Reciproche Di ATF5 E Di Shh Nella Proliferazione Delle Cellule Progenitrici Di Granello Cerebellare Neurone
Regolazione precisa della neuroprogenitor della proliferazione cellulare e la differenziazione è necessaria per lo sviluppo del cervello di successo, ma i fattori che contribuiscono a questo sono capiti soltanto in modo incompleto. Il fattore di trascrizione ATF5 promuove la proliferazione delle cellule cerebrali corticali neuroprogenitor e la down-regulation permette loro differenziazione. Qui, esaminiamo l'espressione e la regolazione della ATF5 in cellule progenitrici di granello cerebellare neurone (CGNPs) così come il ruolo di ATF5 nel periodo di transizione di CGNPs ai neuroni post-mitotic granello cerebellare (GCNs). Troviamo che ATF5 è espressa da CGNPs proliferanti in entrambi il livello embrionale e postnatale granulo esterno cerebellare (EGL) e nel labbro rombico, la struttura embrionale da cui nasce l'EGL. Al contrario, ATF5 è rilevabile in GCNs post-mitotic. Nelle culture dissociate altamente arricchite di CGNPs e CGNs, ATF5 è espresso solo in CGNPs. costitutiva ATF5 espressione in CGNPs non possono influenzare la loro proliferazione o uscire dal ciclo delle cellule. Al contrario, in presenza di sonic hedgehog (Shh), un mitogeno per CGNPs, ATF5 costitutivamente espresso promuove la proliferazione di CGNP e ritarda la loro uscita del ciclo cellulare e la differenziazione. Al contrario, ATF5 perdita di funzione conferiti da una forma dominante negativa di ATF5, significativamente diminuisce la proliferazione CGNP Shh-stimolato e promuove la differenziazione. In parallelo con la stimolazione della proliferazione CGNP, Shh migliora ATF5 espressione di quello che sembrava essere un meccanismo di espresione che coinvolgono la stabilizzazione proteica. Questi risultati indicano un'interazione reciproca tra ATF5 e Shh in cui Shh stimola l'espressione di ATF5 e nel quale ATF5 contribuisce all'espansione CGNP Shh-stimolata. © 2011 Wiley periodici, Inc sviluppare Neurobiol, 2011.
Le Integrine Stabiliscono Relazioni Di Dendrite-substrato Che Promuovono Self-avoidance Dendritiche E Patterning in Neuroni Sensoriali Della Drosofila
Dendriti realizzano modelli di caratteristica spaziatura durante lo sviluppo per garantire adeguata copertura dei territori. Meccanismi di dendrite posizionamento tramite interazioni repulsive dendrite-dendrite stanno cominciando a essere chiarito, ma il controllo, e importanza, del dendrite posizionamento rispetto al loro substrato è capita male. Abbiamo trovato che dendritiche rami della drosofila i neuroni sensoriali arborization dendritiche possono essere posizionato sia alla superficie basale delle cellule epidermiche, o racchiuso all'interno di invaginations epidermico. Mostriamo che le integrine controllano dendrite posizionamento su o all'interno dell'epidermide in maniera autonoma delle cellule promuovendo ritenzione dendritiche sulla superficie basale. Perdita della funzione di integrina nei neuroni ha portato eccessiva self-crossing e manutenzione dendrite difetti, il primo che indica un ruolo per le interazioni del substrato in self-avoidance. In contrasto con un meccanismo mediato contatto, troviamo che le integrine prevenire incroci che sono noncontacting tra dendriti in diverse posizioni tridimensionali, rivelando un requisito per le interazioni di dendrite-dendrite e dendrite-substrato combinate in self-avoidance.
