在海马神经元中Bdnf I和Bdnf IV转录变体表达的不同作用

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 遗传学 是一个

背景情况:

• 大脑衍生神经营养因子 (BDNF) 对神经元发育,可塑性,学习和记忆至关重要.
• 动物Bdnf基因表现出复杂的转录与多个5'非编码外子 (I-IXa) 拼接到一个共同的3'编码外子 (IX).
• 不同的Bdnf转录的活动依赖调节表明独特的功能角色,尽管这些在很大程度上仍然不清楚.

研究的目的:

• 研究活动依赖Bdnf转录的功能意义,特别是那些含有exon I (Bdnf I) 和exon IV (Bdnf IV) 的转录.
• 阐明由不同的Bdnf转录变体介导的独特的细胞,突触和行为功能.

主要方法:

• 利用CRISPR激活系统 (dCas9-VPR) 专门调高Bdnf I和Bdnf IV转录在培养的老鼠海马神经元和体内.
• 采用单指导RNA来准特定的Bdnf促进体,从而实现转录特异性基因上调.
• 分析了基因表达的变化,树突形态和上下文恐惧记忆.

主要成果:

• Bdnf I的升高与与树突生长相关的基因表达变化相关,并显著增加了脊柱密度,体积,长度,头径和树突复杂性.
• Bdnf IV的升高与调节蛋白质代谢的基因有关,并减弱了情境恐惧表达.
• Bdnf I和Bdnf IV上调产生了对神经元结构和行为的明显影响.

结论:

• 尽管Bdnf I和Bdnf IV转录依赖于活动,但它们具有独特的细胞,突触和行为功能.
• Bdnf I 在促进树突生长和突触可塑性方面发挥着至关重要的作用.
• Bdnf IV涉及蛋白质代谢的调节,并在调节恐惧记忆方面发挥着独特的作用.