单基因调控脊髓运动神经元

纽约大学朗格尼医学中心(NYU Langone Medical Center)的科学家发现，有一种基因是脊髓中运动神经元的主组织者，这是一个令人惊讶和意外的发现。这项发现发表在2010年9月9日的《科学》杂志上神经元，可以帮助科学家开发新的疾病治疗方法，如葛雷克氏症或脊髓损伤。

“主组织者”是Hox基因家族的一员，以控制身体发育的整体模式而闻名。通过编排一连串的基因表达在早期胚胎中，Hox基因决定了动物的整体结构和身体部位的定位。科学家们首先发现了这种基因果蝇但后来他们在哺乳动物中发现了Hox活动。人类有39个这样的基因，其中21个被确定为协调基因运动神经元在脊髓里。

“我们知道有21 Hox基因确定运动神经元之间的连接是由脊髓和四肢的肌肉,“杰里米·s . Dasen说博士,副教授生理学和神经科学部门的纽约大学Langone医学中心和霍华德休斯医学研究所早期职业科学家。“但在这项研究中，让我们惊讶的是，一个单一的Hox基因作为运动神经元及其连接的全球组织者。下一步将研究运动神经元中的Hoxc9如何影响行走和呼吸等运动行为。”

在哺乳动物中，需要数百个运动神经元来控制肌肉细胞用于协调运动。正常的功能依赖于胚胎中的每一个神经元找到从脊髓到它有能力控制的肌肉群的路径。达森博士和他的同事们一直在努力寻找这种运动神经元多样性的蓝图。

在这项研究中，科学家们研究了Hoxc9基因突变的老鼠。他们分析了区分肢体和胸部运动神经元的分子标记物，发现Hoxc9突变将胸部运动神经元转化为肢体运动神经元。在一系列的生物化学实验中，他们进一步证明了Hoxc9通过抑制肌酸来协调运动神经元中的基因表达Hox基因致力于肢体协调。

“我们想了解的是神经系统是如何连接到控制的动作,比如呼吸和行走,看看遗传程序可以进一步控制这些电路而言,探索这种模式作为一种观察身体的关键电路,“Dasen博士补充道。

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