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Determination01:51

Determination

During embryogenesis, cells become progressively committed to different fates through a two-step process: specification followed by determination. Specification is demonstrated by removing a segment of an early embryo, “neutrally” culturing the tissue in vitro—for example, in a petri dish with simple medium—and then observing the derivatives. If the cultured region gives rise to cell types that it would normally generate in the embryo, this means that it is specified. In contrast, determination...
Lineage Commitment01:21

Lineage Commitment

Commitment is the  process whereby stem cells:
Neurulation01:30

Neurulation

Neurulation is the embryological process which forms the precursors of the central nervous system and occurs after gastrulation has established the three primary cell layers of the embryo: ectoderm, mesoderm, and endoderm. In humans, the majority of this system is formed via primary neurulation, in which the central portion of the ectoderm—originally appearing as a flat sheet of cells—folds upwards and inwards, sealing off to form a hollow neural tube. As development proceeds, the anterior...
Neural Circuits01:25

Neural Circuits

Neural circuits and neuronal pools are two of the main structures found in the nervous system. Neural circuits are networks of neurons that work together to carry out a specific task or process. They consist of interconnected neurons and glial cells, which provide structural and metabolic support.
Neuronal pools are collections of nerve cells with similar functions and interact through chemical and electrical signals. These pools include both interneurons (the central neural circuit nodes that...

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系統内のニューロンサブタイプの仕様付けは,タイムラル・フィード・フォワード・ループを対照的にすることで行われます.

Magnus Baumgardt1, Daniel Karlsson, Javier Terriente

  • 1Department of Clinical and Experimental Medicine, Linkoping University, Linkoping SE-581 85, Sweden.

Cell
|December 1, 2009
PubMed
まとめ

神経幹細胞は,一時的な遺伝子カスケードを通して多様な細胞タイプを生成します. この研究は,カスターン遺伝子が,ドロソフィラの反対のフィード・フォワード・ループを使用して,広い一時的な窓を特定の細胞の運命に分割する方法を明らかにしています.

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科学分野:

  • 発達生物学 発達生物学とは
  • 神経科学は神経科学である.
  • 遺伝学 遺伝学とは

背景:

  • 神経の祖先は,時間とともに多様な細胞タイプを生成しますが,これらの時間的な移行を制御するメカニズムは不明です.
  • ドロソフィラの中枢神経系における"時間的な遺伝子カスケード"には,祖先の能力を変える転写因子が含まれる.
  • 神経幹細胞の系統の広い時間窓が,どのように細分化し,ユニークな細胞タイプを生成するか,よく理解されていません.

研究 の 目的:

  • ニューラルプロジェンター系における広い時空窓を分けるメカニズムを調査する.
  • ドロソフィラの中枢神経系のより広い臨時窓の中で,特定の細胞運命がどのように生成されるかを明らかにする.
  • テンポラル・プログレッシオンと細胞運命を多様化するカスターン遺伝子の役割を理解する.

主な方法:

  • ドロソフィラの中枢神経系 (CNS) で識別可能な神経祖先系統の分析.
  • カスタード遺伝子の機能とその下流ターゲットの調査.
  • テンポラル遺伝子発現を制御するフィード・フォワードの規制ループの識別と特徴付け.

主要な成果:

  • 広いカスターンの時空窓は,カスターンによって開始された2つの異なるフィード・フォワード・ループによって細分化されていることが判明しました.
  • 最初のフィードフォワードループは,ユニークな細胞運命を指定します.
  • 第2のフィード・フォワード・ループは,第1のループを抑制し,代替的な細胞運命の生成を可能にします.

結論:

  • ニューラルプロジェネタルのタイムラル進行は",タイムラル"および"サブタイムラル"遺伝子を含む遺伝子カスケードによって調節されます.
  • カスターによって誘発される反逆のフィード・フォワード・ループは,広いタイムラー・ウィンドウを細分化し,細胞タイプの多様性を生み出します.
  • この調節メカニズムは,細胞の多様性を生み出すために,様々な幹細胞系統にわたって保存されることがあります.