Περίληψη: | Η δημιουργία του εγκεφαλικού φλοιού στηρίζεται στη διαδοχική εμφάνιση πληθυσμών προγονικών κυττάρων, οι οποίοι δίνουν γένεση σε νευρικά και γλοιακά κύτταρα. Πρόκειται για μία διαδικασία που απαιτεί το συγχρονισμό των διεργασιών αυτο-ανανέωσης και διαφοροποίησης των προγονικών νευρικών κυττάρων, και διαμεσολαβείται από τον ταυτόχρονο έλεγχο των διαδικασιών κυτταρικού κύκλου, μεταγραφικής ρύθμισης και αναδιαμόρφωσης της δομής της χρωματίνης. Η πρωτεΐνη Geminin έχει προταθεί ως ένα μόριο που ρυθμίζει τόσο τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό όσο και την κυτταρική διαφοροποίηση.
Τα αποτελέσματα της παρούσας διατριβής δείχνουν ότι η πρωτεΐνη Geminin και ο μοριακός της συνεργάτης Cdt1 εκφράζονται στα προγονικά νευρικά κύτταρα της κοιλιακής και υποκοιλιακής ζώνης του αναπτυσσόμενου φλοιού του μυός. Στα προκαθορισμένα προς νευρωνική διαφοροποίηση πρόδρομα κύτταρα που εκφράζουν τις προνευρικές bHLH πρωτεΐνες Mash1 και Neurogenin2 η έκφρασή τους μειώνεται. Επίσης δείχνουμε ότι οι παράγοντες Geminin και Cdt1 επιδεικνύουν ένα περιοδικό πρότυπο έκφρασης στα προγονικά νευρικά κύτταρα του φλοιού του μυός που εξαρτάται από τη φάση του κυτταρικού κύκλου.
Προκειμένου να διερευνηθεί ο ρόλος της πρωτεΐνης Geminin in vivo στις διαδικασίες αυτο-ανανέωσης, διαδοχής και διαφοροποίησης των προγονικών νευρικών κυττάρων του φλοιού, πραγματοποιήθηκαν πειράματα υπερέκφρασης και αποσιώπησης του γονιδίου της Geminin στον αναπτυσσόμενο εγκεφαλικό φλοιό του μυός. Τα αποτελέσματά μας υποδεικνύουν ότι η απουσία της Geminin αυξάνει τον αριθμό των προγονικών κυττάρων της κοιλιακής ζώνης του φλοιού, μεταβάλλοντας τον ρυθμό κυτταρικής διαίρεσης που εμφανίζουν τα παραπάνω κύτταρα κατά τα πρώιμα στάδια της φλοιϊκής νευρογένεσης. Η Geminin ρυθμίζει επίσης τον καθορισμό των βασικών πρόδρομων κυττάρων της υποκοιλιακής ζώνης, ενός πληθυσμού προγονικών νευρικών κυττάρων που δίνει κυρίως γένεση σε διαφοροποιημένα νευρικά κύτταρα. Επιπλέον, η υπερέκφραση της Geminin αυξάνει τον πληθυσμό των προκαθορισμένων προς νευρωνική διαφοροποίηση πρόδρομων κυττάρων καθώς και τον αριθμό των φλοιϊκών νευρώνων προάγοντας την έξοδο από τον κυτταρικό κύκλο.
Συνοψίζοντας, τα αποτελέσματά μας καταδεικνύουν ότι η Geminin συμμετέχει στη ρύθμιση του πληθυσμού των προγονικών κυττάρων του φλοιού και στη μετάβαση μεταξύ των διαδοχικών προγονικών πληθυσμών ρυθμίζοντας τελικά την παραγωγή των φλοιϊκών νευρώνων. Τα αποτελέσματά μας επομένως προσδίδουν στη Geminin ένα φυσιολογικό ρόλο στο σχηματισμό του φλοιού των θηλαστικών.
|