چگونه یک پروتئین تولید سلول های عصبی در مغز را کنترل می کند

با بررسی تغییرات در پروفایل متابولیک سلول های بنیادی عصبی، یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی پروفسور Dr. Matteo Bergami از CECAD  در تحقیقات بر روی فرایند پیری در دانشگاه Cologne، کشف کردند که پروتئین YME1L در هماهنگی تغییر بین تکثیر سلولی و حالت استراحت(quiescence) ضروری است. پروتئین YME1L مسئول متعادل کردن تبدیل سلول های بنیادی عصبی مغز به نورونها هستند که از نظر تعداد محدود است و نمی توانند دوباره تولید شوند. نقص در عملکرد این پروتئین می تواند منجر به تبدیل زودرس سلول های بنیادی عصبی به سلول های تخصصی شود و از این رو بازسازی عصبی را در دراز مدت مختل کند.

سلول های بنیادی عصبی تنها در چند ناحیه از مغز پستانداران بالغ نگهداری می شوند، جایی که تولید نورون های جدید را در طول زندگی حفظ می کنند. درک چگونگی تنظیم و حفظ فعالیت سلول های بنیادی عصبی در این مناطق پیامدهای حیاتی برای رویکردهای بازساختی به دنبال ترومای مغزی و بیماری دارد. جهش در YME1L همچنین با اختلالات مغزی و ناتوانی ذهنی در بیماران انسانی مرتبط است.

YME1L یک پروتئاز (آنزیمی که پروتئین‌های دیگر را می‌شکند) است که در میتوکندری، نیروگاه سلول‌ها قرار دارد. مانند سایر پروتئازهای میتوکندریایی، YME1L نقش مهمی در کنترل کیفیت پروتئین ها درون میتوکندری ایفا می کند. با تجزیه و تحلیل سطح پروتئین‌های شناخته شده توسطYME1L ، دانشمندان اکنون دریافتند که فعالیت آنزیمی YME1L دقیقاً منعکس‌کننده حالت‌های متابولیکی مختلف در سلول‌های بنیادی عصبی است. فعالیت بالاتر YME1L نشان دهنده حالت خفته است در حالی که فعالیت کمتر YME1L با حالت تکثیر مطابقت دارد.

این تعادل در فعالیت YME1L برای حفظ خصوصیات بنیادی بودن سلول‌های بنیادی عصبی مورد نیاز است، چرا که اختلالات در عملکرد YME1L ، سلول‌ها را مجبور می‌کند به‌طور زودهنگام از وضعیت سلول‌های بنیادی خود خارج شده و به انواع مختلف سلول‌های عصبی تخصص یابند که منجر به از بین رفتن کلی سلول‌های بنیادی بافت مغز می‌شود. در نهایت، این از دست دادن سلول های بنیادی تأثیر عمده ای بر ظرفیت عصبی درازمدت مغز دارد، چرا که هیچ نورون دیگری نمی تواند تولید شود.

نتایج ما نشان می دهند که فعالیت یک پروتئاز میتوکندریایی می تواند به طور قابل توجهی بر سرنوشت سلول های بنیادی عصبی و میزان تولید سلول های عصبی جدید تأثیر بگذارد. Bergami گفت: “این یافته ها نه تنها جنبه جدیدی از تنظیم را در بیولوژی سلول های بنیادی عصبی نشان می دهد، بلکه ممکن است پیامدهای مهمی برای بیمارانی با YME1L جهش یافته، داشته باشد.”

ویراستار: فاطمه رضائی بدر

منبع:

https://www.sciencedaily.com/releases/2022/02/220215113429.htm

درباره‌ی حلیا عبداللهی

همچنین ببینید

پچ سلولهای بنیادی چاپ سه بعدی شده به قلب شکسته کمک می کند!

تیمی از محققان مهندسی زیست پزشکی، با نظارت دانشگاه Minnesota، یک پچ(قطعه) چرخشی با چاپ …

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.