Научная группа под руководством профессора Сюй Чжихэна (Xu Zhiheng) из Института генетики и биологии развития Китайской академии наук (Institute of Genetics and Developmental Biology of the Chinese Academy of Sciences) выяснила, что гены Tapt1 и Suco играют важную роль в развитии мозга: они помогают поддерживать баланс между синтезом и деградацией белка. Результаты исследования опубликованы в журнале «Proceedings of the National Academy of Sciences».
Развитие головного мозга закладывает структурную основу для формирования когнитивных функций, эмоциональной регуляции и способности к обучению. Нарушения в этом процессе, вызванные такими факторами, как воздействие вредных веществ или генные мутации, могут привести к серьезным заболеваниям, например к расстройству аутистического спектра и задержке умственного развития. Поэтому понимание молекулярных механизмов, регулирующих формирование мозга, имеет важное значение для нейронауки и здравоохранения.
Развитие нервной системы зависит от правильной пролиферации и дифференцировки нейральных стволовых клеток. Этот процесс требует синтеза большого количества различных белков. Однако ученые до сих пор не знали, как поддерживается баланс между синтезом белка и контролем его качества. Команда профессора Сюй выявила, что ген Tapt1, мутации которого приводят к тяжелым нарушениям развития, является ключевым фактором в поддержании гомеостаза вновь синтезированных белков и в формировании мозга.
Исследователи обнаружили, что нокаут Tapt1 приводит к серьезным дефектам нервного развития, вызывая выраженную микроцефалию и двигательную дисфункцию. На клеточном уровне потеря Tapt1 связана с нарушением транспорта белков и со снижением количества вновь синтезированных белков. Взаимодействуя со своим «партнером» Suco, Tapt1 поддерживает гомеостаз между синтезом и деградацией белков. Эта совместная работа двух генов позволяет нейральным стволовым клеткам проходить нормальную пролиферацию и дифференцировку.
Изучая Tapt1 или Suco, команда также наблюдала аномальное развитие костной ткани при мутации этих генов. Ученые предполагают, что обнаруженный регуляторный механизм может иметь значение не только для мозга, но и для других тканей, открывая новые пути для изучения нарушений развития.
Источник: medicalxpress.com