Regulierung neuronaler Interkonnektion
Das EU-finanzierte Projekt "Manipulating neuronal outgrowth using a novel pneumatic micro gene gun" (MANIPULATING TILING) arbeitete an der Ermittlung der Faktoren, die das neuronale Wachstum leiten und steuern. Forscher wollten die Fähigkeit entwickeln, Neuronen auf der Ebene einer einzelnen Zelle sowohl in vitro als auch im lebenden Tier zu erforschen und zu beeinflussen. Das Nervensystem des medizinischen Blutegels wurde für In-vivo- und In-vitro-Untersuchungen verwendet. Diese sind für die Erforschung ideal, da die Aktivität und die Morphologie der Neuronen des Blutegels gut charakterisiert sind. Die Studie konzentrierte sich auf mechanosensorische Neuronen, die licht- und berührungsempfindlich sind. Außerdem können sie ihre Verästelungen und synaptischen Verbindungen regenerieren. Die rezeptiven Felder sind in einer Reihe von Signalgebern angeordnet, die die Haut bedecken. Dies ist mit einem Fliesenboden zu vergleichen. Laut Ergebnissen vorheriger Arbeit sind Interaktionen zwischen Zellen wichtig für die Anordnung in Sinneskacheln. Für die Lebendexperimente nutzten Forscher herkömmliche Mikroinjektionen und eine neue Technologie, die von Projektmitgliedern entwickelt wurde, sie sogenannte pneumatische kapillare Genkanone. Sie erstellten Reagenzien für eine klar definierte Region in der Haut und im Nervensystem lebender Embryonen und ausgewachsener Tiere für Knockin- und Knockdown-Gene. Nervenzellkulturexperimente wurden mit isolierten Egelneuronen durchgeführt. Die Forscher konnten das neuronale Wachstum steuern und den neuronalen Vorgang mit strukturierten Substraten abstimmen. Sie untersuchten die Rolle des axonalen Lenkungsfaktors Netrin als Möglichkeit zur Lenkung mechanosensorischer Kacheln. Eine mRNA-Extraktion von Egelembryos und eine Analyse zusätzlicher DNA führte zur Isolation der Netrinrezeptoren UNC-5 und DCC. Wichtig ist, dass der DCC-Rezeptor von Netrin entwickelt und erstmals sequenziert wurde. Die Projektergebnisse wurden in mehreren Veröffentlichungen dargestellt. Die Projektmaßnahmen führten zu einem neuen Entwicklungsschema für Sinnesneuronen und Ansätze, um die Reinnervation transplantierter Haut nach Traumata zu fördern. Die Verwendung der neuartigen Genkanone erleichtert die Entwicklung neuer Methodologien für die Genmanipulation und Medikamentenentwicklung.
Schlüsselbegriffe
Neuronen, Axonen, Dendrite, Netzwerke, Egel, Mechanosensorik, Mikroinjektion, Genkanone, Rezeptor, Netrin
