Chloé Leroy Les chercheurs ont identifié la série complète de 10 facteurs qui régulent le développement des types de cellules cérébrales dans le système visuel des mouches des fruits, y compris dans quel ordre ces neurones se développent. Les résultats, publiés dans Mother nature, ouvrent de nouvelles voies de recherche pour comprendre remark le développement du cerveau a évolué chez différents animaux et contiennent des indices pour la médecine régénérative.
Le cerveau humain est composé de 80 milliards de neurones. Ces cellules nerveuses diffèrent par leur forme, leur fonction et leur connectivité avec d’autres neurones pour previous des réseaux de neurones. Cette complexité permet au cerveau d’accomplir ses nombreuses fonctions, du contrôle de la parole et de la vision au stockage des souvenirs et à la génération d’émotions.
Alors que les scientifiques ont identifié de nombreux styles de neurones.
“Savoir comment le cerveau humain se développe pourrait nous permettre à l’avenir de répéter ces processus de développement en laboratoire pour générer des forms spécifiques de neurones dans une boîte de Pétri – et éventuellement de les transplanter chez des people – ou de déclencher des cellules souches neuronales dans des organismes vivants. pour générer et remplacer les neurones manquants », a déclaré Claude Desplan, Silver Professor of Biology à NYU et auteur principal de l’étude.
Parce que l’étude du cerveau humain est une entreprise incroyablement complexe. tels que les souris et les mouches, pour explorer les mécanismes complexes impliqués dans les processus cérébraux. Chez les vertébrés, comme les souris et les humains, et les invertébrés, comme les mouches, différents forms de neurones sont générés séquentiellement au fur et à mesure que le cerveau se développe, des varieties spécifiques de neurones étant générés en leading et d’autres forms étant générés moreover tard à partir de la même cellule souche progénitrice.
ou tTF – qui régulent l’expression de gènes spécifiques dans chaque fenêtre de temps, les cellules souches neurales produisent différents neurones.
Dans la recherche publiée dans Mother nature, les chercheurs ont étudié le cerveau de la drosophile de la mouche des fruits pour découvrir l’ensemble complet de tTF nécessaires pour générer les quelque 120 varieties de neurones de la moelle, une composition cérébrale spécifique du système visuel des mouches. Ils ont utilisé un séquençage d’ARNm unicellulaire de pointe pour obtenir le transcriptome – tous les gènes exprimés dans une cellule donnée – de additionally de 50 000 cellules individuelles qui ont ensuite été regroupées dans la plupart des sorts de cellules présentes dans le développement de la moelle.
En se concentrant sur les cellules souches neurales, les chercheurs ont identifié l’ensemble complet des tTF qui définissent les différentes fenêtres temporelles dans cette région du cerveau et le réseau génétique qui contrôle l’expression de ces différents tTF qui permettent à cette cascade temporelle de progresser.
“Plusieurs tTF avaient déjà été identifiés dans le système visuel du cerveau à l’aide d’anticorps disponibles nous avons maintenant identifié la série complète de 10 tTF qui peuvent spécifier tous les types de neurones dans cette région du cerveau”, a déclaré l’un des principaux auteurs de l’étude, Nikolaos Konstantinides, aujourd’hui chef de groupe à l’Institut Jacques Monod à Paris et ancien submit-doctorant au laboratoire Desplan.
Les chercheurs ont ensuite identifié les interactions génétiques qui permettent à la cascade temporelle de progresser et remark cette progression est liée à “l’ordre de naissance” de tous les neurones de la moelle, reliant des fenêtres temporelles spécifiques à la génération de types spécifiques de neurones. Cette cascade est nécessaire pour produire toute la diversité neuronale de cette région du cerveau dans un ordre stéréotypé.
“L’altération de la progression de la cascade temporelle conduit à la génération d’une diversité neuronale réduite, altérant ainsi le développement du cerveau”, a déclaré Isabel Holguera, boursière postdoctorale au département de biologie de NYU et l’un des co-premiers auteurs de l’étude.
Enfin. Ils ont découvert que le processus de différenciation des neurones de mouche et des neurones corticaux humains était remarquablement similaire.
“Nos résultats suggèrent que la compréhension des mécanismes de développement des neurones chez les mouches peut générer des informations sur le processus équivalent chez l’homme”, a déclaré le co-leading auteur Anthony Rossi, maintenant boursier postdoctoral à Harvard et ancien étudiant diplômé du laboratoire Desplan.
Les autres auteurs de l’étude incluent Aristides Escobar, Liébaut Dudragne, Yen-Chung Chen, Thinh Tran, Azalia Martinez Jaimes, Mehmet Neset Özel et Félix Simon de NYU Zhiping Shao, Nadejda M. Tsankova, John F. Fullard et Panos Roussos de l’École de médecine Icahn du mont Sinaï et Uwe Walldorf de l’Université de la Sarre. La recherche a été soutenue par les Nationwide Institutes of Overall health (EY019716, EY10312, K99 EY029356-01, T32 Hd007520), NYU.
