在自我和非自我神经元之间进行强有力的区别需要数千个DSCAM1异型
Daisuke Hattori1, Yi Chen, Benjamin J Matthews
1Department of Biological Chemistry, Howard Hughes Medical Institute, David Geffen School of Medicine, University of California, Los Angeles, Los Angeles, California 90095, USA.
Nature
|October 2, 2009
概括
数以千计的唐氏综合症细胞粘附分子 (DSCAM1) 异型对神经元连接至关重要. 增加Dscam1异型多样性可以改善神经元的自我回避,通过区分自我与非自我连接来确保正确的大脑发育.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 分子生物学分子生物学
- 遗传学 是一个遗传学.
背景情况:
- 唐氏综合症细胞粘附分子 (DSCAM) 基因编码神经元细胞识别蛋白.
- Dscam1在Drosophila中通过替代拼接产生19008个不同的ectodomains,这对于神经元自我避开至关重要.
- 同型多样性使神经元能够区分自我与非自我分支,防止不适当的连接.
研究的目的:
- 确定神经元线路中的功能识别系统所需的DSCAM1异型的数量.
- 研究Dscam1异型多样性与神经元自我避开的准确性之间的关系.
主要方法:
- 通过同源重组,产生了突变的Drosophila,具有不同数量的Dscam1异型 (12至14,256).
- 在不同突变系的三个神经元类中评估了分支表型.
- 采用数学建模来将异形数与神经元识别能力相关联.
主要成果:
- 随着Dscam1异型数量的增加,分支模式得到了改善,独立于特定的异型身份.
- 4,752个Dscam1异型的动物与野生类型的对照表现出无法区分的分支.
- 数学建模支持了为独特的神经元身份所必需的成千上万个同位体的必要性.
结论:
- 成千上万的DSCAM1异型对神经元中强大的自我-非自我区分至关重要.
- 足够的同位体多样性确保了精确的神经元连接和大脑发育.
