Исследования биологических основ развития сетчатки

Новое исследование Калифорнийского Университета в Санта-Барбаре делает большой вклад в понимание биологических основ развития сетчатки. Новые исследования были опубликованы в одном из последних интернет-выпусков Трудов Национальной Академии Наук (PNAS) и Исследовательской Офтальмологии и Науки о Зрении (IOVS). Ученые задокументировали использование мышей в качестве исследовательских моделей для демонстрации идеи о том, что размеры различных популяций нейронов сетчатки отражают различия среди людей. В статье PNAS, они продемонстрировали почти двойное количество вариаций интернейронов, называемых горизонтальными клетками. В статье IOVS они рассказывают о ярко выраженной вариантности в количестве колбочек.

«Каждое из данных исследований по отдельности демонстрирует генетическую предопределенность количества нервных клеток», — сказал Бенджамин Риз, ведущий автор и профессор Института Нейронаучных Исследований и Отделения Физиологии и Наук о Мозге. «А в совокупности данные исследования показывают, что различные типы нервных клеток модулируются независимо друг от друга».

При использовании рекомбинантных инбредных мышей, Айрин Уитни, аспирантка и главный автор обеих статей, а также Мэри Равен, научный сотрудник и соавтор, сумели выявить геномные локусы, в которых полиморфные гены должны содействовать такой естественной вариации. В статье в IOVS, они описывают данную естественную вариацию популяции колбочек и обнаруживают два потенциальных причинных гена, которые могли бы модулировать производство колбочек в 10-й хромосоме.

В статье в PNAS, ученые, работающие с коллегами из других 4-х американских институтов, выявили многообещающий ген-кандидат в локусе хромосомы 13 – ген транскрипционного фактора, под названием Ислет-1. Было найдено подтверждение о критическом значении гена в процессах регуляции горизонтального числа клеток у генетически модифицированных мышей, у которых ген Ислет-1 один оказался не функционирующим. Ученые проверили, разнятся ли экспрессии данного гена у мышей разных семей в период их развития, когда производятся горизонтальные клетки. Также они продемонстрировали, что данная изменяющаяся экспрессия происходит из генетической вариантности в пределах регуляторной области самого гена. И, наконец, они обнаружили такой однонуклеоидный полиморфизм, создающий E-box — последовательность ДНК, связанную семейством факторов транскрипции — который, как было обнаружено недавно, играет роль в развитии сетчатки.

Коллектив объяснил, что такая естественная вариантность пропорций нервных клеток требует определенной пластичности в ходе формирования нейронных связей, чтобы обеспечить обслуживание всего поля зрения рефлекторными дугами, которые дают нам зрительные способности. Серия других опубликованных и поданных исследований из лаборатории Риза рассказывает о данной пластичности у различных семейств мышей и у генетически модифицированных мышей.

Как объяснил Риз, попытки использования генной инженерии и биологии стволовых клеток для восстановления поврежденной сетчатки зависят от более полного понимания биологии развития сетчатки. «Данные исследования являются малым вкладом в невероятно сложный процесс», — пояснил Риз. «Наш основной интерес лежит в создании сетчатки – как «строить» данную нейронную ткань, которая, достигнув зрелости, сможет дать нам зрительные способности».

Исследования зрения, проводящиеся в Калифорнийском Университете в Санта-Барбаре, продолжают развиваться на протяжении последних десятилетий. «С тех пор, как я прибыл сюда в 1971 году, количество исследований зрения в университете выросло и охватило десятки ученых из большого количества лабораторий, что стало причиной научного бума в данной отрасли», — сказал Стивен Фишер, почетный профессор Отделения Молекулярной и Клеточной Биологии и Онтогенетики и профессор Института Нейронаучных Исследований.

Источник: medicaldaily.com
Перевод: Vitaminov.net