Identifizierung von Genen für neuronales Überleben und Axonwachstum in Hirudo medicinalis

We have studied the molecular basis of nervous system repair in invertebrate (Hirudo medicinalis) nerve cells. Unlike in mammals, neurons in invertebrates survive injury and regrow processes to restore the connections that they held before the damage occurred. To identify genes whose expression is regulated after injury, we have used subtractive probes, constructed from regenerating and non-regenerating ganglia from the leech Hirudo medicinalis, to screen cDNA libraries made from whole leech CNS or from identified microdissected neurons. We have identified genes of known or predicted function as well as novel genes. Known genes up-regulated within hours of injury and that are widely expressed in invertebrate and mammalian cells include thioredoxin and tubulin. Other known genes, e.g. Cysteine Rich Intestinal Protein (CRIP), have previously been identified in mammalian cells though not in regenerating adult neurons. Two regulated genes identified, myohemerythrin and the novel protein ReN3 are exclusively expressed in invertebrates. Thus our approach has enabled us to identify genes, present in a neuron of known function, that are up- and down-regulated within hours of axotomy, and that may underpin the intrinsic ability of invertebrate neurons to survive damage and initiate regrowth programmes.

Abstract aus PubMed (NCBI) für den zitierten Eintrag, in der Originalsprache wiedergegeben. Maßgeblich ist die Fassung der Originalpublikation.

Das Abstract wird nicht übersetzt, damit die eigene Wortwahl der Autoren erhalten bleibt.

In einer experimentellen Studie am ZNS von Hirudo medicinalis wurden Subtraktionssonden aus regenerierenden und nicht-regenerierenden Ganglien eingesetzt, um cDNA-Bibliotheken zu screenen und Gene zu identifizieren, deren Expression nach Axotomie reguliert wird. Neben bereits bekannten Genen wie Thioredoxin, Tubulin und CRIP wurden auch invertebratenspezifische Gene wie Myohämerythrin und das neuartige Protein ReN3 gefunden. Die Autoren folgern, dass dieser Ansatz Gene aufdeckt, die innerhalb weniger Stunden nach Verletzung hoch- oder herunterreguliert werden und möglicherweise der Regenerationsfähigkeit wirbelloser Neuronen zugrunde liegen.

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