Districare la complessità sinaptica
Le cellule neuronali sono responsabili della ricezione, trasmissione e integrazione di informazioni nel sistema nervoso centrale e periferico. Sono morfologicamente e fisiologicamente eterogenee e si connettono in modo preciso mediante sinapsi, formando complesse reti neuronali. La ricerca neurobiologica sta cercando di far luce sui meccanismi molecolari che stanno alla base delle corretta formazione di circuiti neuronali. L’obiettivo del progetto NRX CODE (“Deciphering the neurexin code in neuronal circuitry”), finanziato dall’UE, era delineare il ruolo dei recettori di membrana neurexine (NRXN) nell’identità neuronale. Le NRXN sono molecole di adesione cellulare conosciute per la loro capacità di indurre la formazione e organizzare sinapsi neuronali. Le mutazioni dei geni delle NRXN mostra una stretta correlazione con i disturbi neuropsichiatrici, come la schizofrenia, l’autismo e le dipendenze. Gli scienziati di NRX CODE desideravano studiare la diversità delle NRXN creata mediante un diverso splicing a livello dell’mRNA e delle proteine. Usando tecniche di sequenziamento di prossima generazione hanno rivelato il contenuto delle trascrizioni di mRNA di NRXN nel cervello di topi adulti e hanno dimostrato che i depositi di NRXN sono collegati alla diversità cellulare di diverse aree del cervello. Hanno osservato che alcune sequenze unite in modo diverso sono responsabili della regolazione di alcune varianti di NRXN e livello dell’mRNA e così hanno acquisito importanti conoscenze sulla regolazione di questi geni. Inoltre, gli scienziati di NRX CODE hanno determinato analisi di spettrometria di massa per il monitoraggio di reazioni selezionate, che permettono una quantificazione relativa e assoluta di diverse varianti delle proteine NRXN in diversi campioni biologici. Questa metodologia in grado di monitorare diverse varianti di giunzioni delle NRXN a livello della proteina è un importante passo verso la comprensione del ruolo delle varianti di NRX in vivo. Nel loro insieme, i risultati sperimentali dello studio NRX CODE forniscono informazioni fondamentali sulla diversificazione del gene NRXN mediante giunzione alternativa contribuendo alla comprensione dei fondamenti della diversità neuronale. Considerata l’importanza medica delle mutazioni dei geni per le NRXN, i risultati e gli strumenti di questo studio potrebbero essere utilizzati per la diagnosi clinica dei disturbi neuropsichiatrici.
