Comprendre la complexité synaptique
Les neurones sont responsables de la réception, de la transmission et de l'intégration des informations dans les systèmes nerveux central et périphérique. Ils sont morphologiquement et physiologiquement hétérogènes et sont connectés avec précision par les synapses, formant ainsi des réseaux neuronaux complexes. La recherche neurobiologique tente de comprendre les mécanismes moléculaires à l'origine de la formation appropriée des circuits neuronaux. La portée du projet NRX CODE («Deciphering the neurexin code in neuronal circuitry»), financé par l'UE, a été de délimiter le rôle des récepteurs de surface des neurexines (NRXN) dans l'identité neuronale. Les NRXN sont des molécules d'adhésion cellulaire connues pour leur capacité à induire la formation et l'organisation des synapses neuronales. Les mutations dans les gènes de NRXN montrent une forte corrélation avec les troubles neuropsychiatriques, dont la schizophrénie, l'autisme et l'addiction. Les scientifiques du projet NRX CODE espéraient étudier la diversité des NRXN créées suites à l'épissage alternatif aux niveaux de l'ARNm et des protéines. En utilisant une technique de séquençage de pointe, ils ont révélé le contenu des transcriptions de l'ARN de NRXN dans le cerveau adulte d'une souris et ont démontré que les répertoires de NRXN correspondent à la diversité cellulaire des différentes zones cérébrales. Ils ont observé que certaines séquences alternatives sont responsables de la régulation de certaines variantes de NRXN au niveau de l'ARNm et ont ainsi pu comprendre la régulation de ces gènes. De plus, les scientifiques de NRX CODE ont établi des essais de spectrométrie de masse pour le suivi des réactions, ce qui leur a permis une quantification relative et absolue des différentes variantes protéiques de NRXN dans différents échantillons biologiques. Cette méthodologie capable de suivre les différentes variantes épissées de NRXN au niveau protéique est une importante étape pour mieux comprendre le rôle des variantes de NRXN in vivo. Dans leur ensemble, les résultats expérimentaux de l'étude NRX CODE offrent de précieux renseignements sur la diversification du gène NRXN par épissage alternatif pour aider à comprendre les bases de la diversité neuronale. Étant donné l'importance médicale des mutations du gène NRXN, les résultats et les outils de cette étude pourraient être utilisés pour le diagnostic clinique des troubles neuropsychiatriques.
Mots‑clés
Neurones, neurexines, code de neurexine, circuit neuronal, synapses neuronales, troubles neuropsychiatriques, épissage génétique