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Articles by Steves Morin in JoVE
JoVE Neuroscience
Dissection und Kultur kommissuralen Nervenzellen aus embryonalen Rückenmark
1Molecular Biology of Neural Development, Institut de Recherches Cliniques de Montréal, 2Division of Experimental Medicine and Program in Neuroengineering, McGill University, 3Program in Neuroengineering, McGill University, 4Montreal Neurological Institute, 5Department of Anatomy and Cell Biology, McGill University, 6Department of Biology, McGill University, 7Department of Medicine, Universite de Montreal - University of Montreal
Dieses Video zeigt eine Methode zu sezieren und Kultur kommissuralen Neuronen aus E13 Ratte Rückenmark. Dissoziiert kommissuralen Neuronen sind nützlich, um die zellulären und molekularen Mechanismen der Axon-Wachstum und Anleitung zu studieren.
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MEF2-abhängige Rekrutierung Der HAND1 Transkriptionsfaktor Führt Zu Synergistischen Aktivierung Des Ziel-Promotoren
BOC Ist Ein Rezeptor Für Sonic Igel in Der Leitung Von Kommissurale Axone
Im Rückenmark ist sonic Hedgehog (Shh) von der Bodenplatte zur Steuerung der Generation unterschiedliche Klassen von ventralen Neuronen entlang der dorsoventral ausgeschieden. Genetische und in-vitro-Studien haben gezeigt, Shh auch später fungiert als eine Mittellinie abgeleitete Chemoattractant für kommissurale Axone. Die Receptor(s) für Shh Attraktion bleiben jedoch unbekannt. Hier zeigen wir, dass zwei Robo-ähnliche Proteine, Boc und Cdon, speziell an Shh binden und damit Kandidaten Rezeptoren für die Aktion der Shh als ein Axon-Anleitung-Ligand. BOC wird ausgedrückt durch kommissurale Neuronen und gezielte Unterbrechung der Boc in Maus führt die Irreführung der kommissurale Axone in Richtung der Bodenplatte. RNA-Interferenz-vermittelter Niederschlag von Boc beeinträchtigt die Fähigkeit der Ratte kommissurale Axone, sich eine ektopische Quelle von Shh in-vitro-zuzuwenden. Zusammengenommen lassen diese Daten Boc notwendig als ein Rezeptor für Shh in kommissurale Axon Anleitung.
Dscam Führt Die Embryonalen Axone Von Netrin-abhängige Und -unabhängige Funktionen
Entwickelnden Axone sind zu der CNS-Mittellinie von Netrin Proteine und andere bisher nicht identifizierten Signale angezogen. Netrin-Signale sind teilweise durch Frazzled (Fra) transduzierten / DCC-Rezeptoren. Genetische Analyse in Drosophila zeigt, dass zusätzliche unidentifizierte Rezeptoren erforderlich sind, um die attraktive Antwort auf Netrin zu vermitteln. Analyse der Bolwigs Nerven zeigt, dass Netrin-Mutanten einen ähnlichen Phänotyp, Down-Syndrom Zelladhäsionsmolekül (Dscam)-Mutanten haben. Netrin und Dscam Mutanten Display Dosis sensible Interaktionen, was darauf hindeutet, dass Dscam als ein Netrin-Rezeptor handeln könnte. Wir zeigen mit der Zelle-Overlay-Assays, die Netrin bindet um zu fliegen und vertebrate Dscam und, dass Dscam mit der gleichen Affinität wie DCC Netrin bindet. Bei der CNS-Mittellinie finden wir, dass dieser Dscam und seine Paralog Dscam3 redundant handeln, um die Mittellinie überschreiten zu fördern. Gleichzeitige genetische k.o. von den zwei Dscam-Genen und dem Netrin-Rezeptor Fra produziert einen Mittellinie-Kreuzung-Mangel, der ist stärker als die Entfernung von Netrin Proteine, darauf hindeutet, dass die Dscam Proteine auch in einen Weg parallel zur Netrins fungieren. Darüber hinaus kann eine Überexpression von Dscam in Axone, die normalerweise nicht die Mittellinie überqueren ektopische Mittellinie überschreiten, mit einem attraktiven Rezeptor-Funktion zu induzieren. Unsere Ergebnisse unterstützen das Modell, das Dscam Proteine als attraktive Rezeptoren für Netrin-Funktion und auch parallel zur Frazzled/DCC. Die Ergebnissen zufolge darüber hinaus Dscam Proteine haben die Möglichkeit, mehrere Liganden reagieren und agieren als Rezeptoren für ein nicht identifizierter Mittellinie attraktive Cue. Diese Funktionen in Axon Anleitung haben Auswirkungen auf die Pathogenese des Down-Syndroms.
Sonic Hedgehog Führt Axone Durch Eine Mitgliedattribut, Src-Familie-Kinase-abhängigen Signalweg
Sonic Hedgehog (Shh) spielt wesentliche Rollen in entwicklungspolitischen Veranstaltungen wie Zelle Schicksal Anleitung zur Spezifikation und Axon. SHH induziert Zelle Schicksal Spezifikation durch kanonische Shh Signalisierung, vermittelt durch Transkription. Der Mechanismus, mit dem Shh Axone führt, ist jedoch unbekannt. Um dies zu untersuchen, haben wir ein in vitro Tests Axon-Anleitungen, in denen Neuronen abgebildet werden können, während die Reaktion auf einen definierten Farbverlauf von einer chemischen Cue entwickelt. Axone der dissoziiert kommissurale Neurons in einem Shh Farbverlauf drehte die rasch zunehmende Konzentrationen von Shh. im Einklang mit dieser Sofortreaktion platziert, wir zeigten, dass die Anziehung von Shh Transkription nicht erforderlich ist. Stattdessen regt Shh die Aktivität der Src Familie Kinase (SFK) Mitglieder in gewissem Sinne geglättet-abhängigen. Darüber hinaus ist die SFK Aktivität erforderlich, für die Ausrichtung der Shh-vermittelte der kommissurale Axone, aber nicht für Induktion Gli Reporter transkriptionelle Aktivität. Zusammen, zeigen diese Ergebnisse, dass Shh über eine rasch handeln, Mitgliedattribut Signalweg um Axone leiten fungiert.
Mutationen Im DCC Führen Angeborene Spiegel Bewegungen
Spiegel-Bewegungen sind unfreiwillige kontralaterale Bewegungen, die freiwillige diejenigen zu spiegeln und sind oft verbunden mit defekten Mittellinie Überquerung der entwickelnden zentralen Nervensystems. Wir studierten zwei große Familien, ein französisch-kanadischer und eine iranische, in denen isolierte kongenitale Spiegel Bewegungen, autosomal-dominant vererbt geerbt wurden. Wir fanden, dass die betroffenen Protein-Abschneiden Mutationen in DCC (gelöschte in kolorektales Karzinom), ein Gen auf Chromosom 18q21.2, die einen Rezeptor für Netrin-1, ein diffusible Protein kodiert durchgeführt, dass hilft Axon Wachstum über der Mittellinie Wegweiser. Funktionsanalyse von den Mutanten DCC Protein aus der Familie der frankokanadische ergab einen Defekt im Netrin-1 Bindung. DCC hat somit eine wichtige Rolle in Lateralisations des menschlichen Nervensystems.
BOC Und Gas1 Bilden Jeweils Unterschiedliche Shh-Rezeptor-Komplexe Mit Ptch1 Für Shh-vermittelte Zellproliferation Erforderlich Sind
Igel (Hh) Proteine regulieren wichtige Entwicklungsprozesse, einschließlich der Zellproliferation und Differenzierung. Obwohl flickte als den wichtigsten Hh-Rezeptor in Drosophila dient, erfordert Hh Signalisierung absolut die zusätzliche Hh-bindene Proteine Ihog und Boi. Hier zeigen wir, dass vermehren unerwartet, zerebelläre Untermodul Neuron Vorläuferzellen (CGNPs) fehlende Boc und Cdon, die Vertebraten Orthologen Ihog und Boi, noch als Reaktion auf Hh. Dies ist, weil in Ermangelung Hh Signalisierung Gas1, ein Hh-verbindliches Protein nicht vorhanden in Drosophila, vermittelt. Konsequent, nur CGNPs fehlen alle drei Moleküle-Boc, Cdon und Gas1-haben ein vollständiger Verlust der Hh-abhängige Verbreitung. In komplementärer Weise finden wir, dass ein mutierter Hh-Ligand, die Patched1 aber nicht Boc, Cdon oder Gas1 bindet Hh Signalisierung nicht aktivieren kann. Zusammen, das demonstriert eine unbedingte Voraussetzung für Boc, Cdon und Gas1 in Hh Signalisierung und zeigt unterschiedliche Basis für Ligand-Bindung-Komponenten, die die Vertebraten und Wirbellosen Hh-Rezeptor-Systemen unterscheidet.
