Para Ahli biologi Menemukan Gen-gen yang dapat Memperbaiki Saraf Setelah Cedera
Author : Administrator | Kamis, 22 September 2011 12:04 WIB
 |
| Sekumpulan Burung Jalak. (Credit: © Arpad / Fotolia) |
ScienceDaily (21 September 2011) - Ahli biologi di University of California, San Diego telah mengidentifikasi lebih dari 70 gen yang memainkan peran dalam regenerasi saraf setelah cedera, memberikan peneliti biomedis dengan satu set yang berharga lead genetik untuk digunakan dalam mengembangkan terapi untuk perbaikan cedera tulang belakang dan jenis umum lainnya dari kerusakan syaraf seperti stroke.In edisi 22 September jurnal Neuron, para ilmuwan detail penemuan mereka setelah penyelidikan dua tahun lengkap dari 654 gen yang diduga terlibat dalam mengatur pertumbuhan akson - thread ekstensi mirip sel saraf yang mengirimkan impuls listrik ke sel-sel saraf lainnya. Dari skala besar layar genetik mereka, para peneliti mengidentifikasi 70 gen yang mempromosikan pertumbuhan akson setelah cedera dan enam lagi gen yang menekan pertumbuhan kembali dari akson.
"Kami tidak tahu banyak tentang bagaimana akson tumbuh kembali setelah mereka rusak," kata Andrew Chisholm, seorang profesor biologi di UC San Diego. "Bila Anda memiliki cedera pada tulang belakang Anda atau Anda memiliki stroke Anda menyebabkan banyak kerusakan pada akson Anda. Dan dalam otak atau sumsum tulang belakang, regenerasi sangat tidak efisien Itulah mengapa cedera tulang belakang pada dasarnya tidak dapat diobati.."
Chisholm dan UC San Diego profesor biologi dan HHMI Penyidik Yishi Jin memimpin tim riset kolaboratif, yang juga termasuk peneliti dari University of Oregon.
Sementara para ilmuwan dalam beberapa dekade terakhir telah mendapatkan pemahaman yang baik tentang bagaimana sel-sel saraf, atau neuron, mengembangkan koneksi mereka di embrio berkembang, jauh lebih sedikit yang diketahui tentang bagaimana orang dewasa hewan dan perbaikan manusia - atau gagal untuk memperbaiki - yang sambungan bila akson yang rusak.
"Ada banyak proses tidak terlibat dalam pengembangan awal yang terlibat dalam switching neuron untuk mode ini pertumbuhan kembali," kata Chisholm. "Pada dasarnya apa yang kita temukan adalah gen yang orang tidak diduga sebelumnya menjadi bagian dari proses ini."
Menarik bagi ahli biologi UC San Diego adalah enam gen yang muncul untuk menekan pertumbuhan akson.
"Penemuan ini inhibitor mungkin adalah penemuan yang paling menarik," kata Chisholm, karena mengidentifikasi dan menghilangkan faktor penghambat bagi pertumbuhan kembali dari akson bisa sama pentingnya dengan jalur biokimia yang mempromosikan pertumbuhan kembali akson dalam memperbaiki sumsum tulang belakang cedera dan jenis lain dari kerusakan saraf.
Para ilmuwan juga terkejut mengetahui bahwa beberapa gen mereka yang ditemukan terlibat dalam pertumbuhan kembali dari akson yang diketahui memiliki fungsi lain, seperti mengatur pelepasan neurotransmitter.
"Ini sebagian besar tak terduga," kata Chisholm. "Gen ini tidak pernah terlibat dalam pertumbuhan kembali dari akson sebelumnya."
Untuk menemukan 76 gen, para peneliti melakukan percobaan melelahkan pada lebih dari 10.000 laboratorium cacing gelang kecil dikenal sebagai C. elegans. Langkah pertama melibatkan pengembangan mutan genetik cacing gelang ini transparan untuk setiap satu dari 654 gen yang diduga memainkan peran dalam regulasi pertumbuhan kembali akson di cacing, lalat buah dan tikus. Mereka kemudian diberi label neuron cacing gelang dengan protein fluorescent hijau dan, dengan laser bedah yang tepat, merusak sebuah akson tertentu.
"Tujuannya adalah untuk mempelajari proses ini dalam bentuk yang paling sederhana," kata Chisholm. "Karena hewan-hewan pada dasarnya transparan, kita bisa melihat akson mengekspresikan protein fluorescent hijau."
Dengan memeriksa kembali pertumbuhan, atau kurangnya pertumbuhan, dari akson yang rusak 24 jam kemudian, para ilmuwan kemudian mampu menentukan mana dari 654 gen benar-benar penting untuk pertumbuhan kembali akson.
Chisholm mengatakan bahwa sementara 76 gen yang diidentifikasi diyakini memiliki peran yang sama pada mamalia serta cacing gelang, karena fungsi mereka "dilestarikan" oleh organisme melalui evolusi, ia dan tim risetnya sekarang bekerja sama dengan peneliti lain untuk melakukan percobaan pada tikus untuk memverifikasi hubungan ini dan menentukan gen yang paling penting.
"Cacing yang jelas berbeda dari mamalia," tambahnya. "Tetapi akan ada inti molekul dilestarikan melakukan pekerjaan yang sama."
Selain Chisholm dan Jin, UC San Diego ahli biologi yang terlibat dalam penelitian ini adalah Lizhen Chen, Wang Zhiping, Anindya Ghosh-Roy, Thomas Hubert, Dong Yan, dan Zilu Wu. Sean O'Rourke dan Bruce Bowerman dari Universitas Oregon juga bagian dari tim.
Proyek penelitian ini didukung oleh dana dari Institut Kesehatan Nasional dan Howard Hughes Medical Institute.
Shared:
Komentar
