Hirudo medicinalis: платформа для изучения генов репарации нервной системы

We have used the nervous system of the medicinal leech as a preparation to study the molecular basis of neural repair. The leech central nervous system, unlike mammalian CNS, can regenerate to restore function, and contains identified nerve cells of known function and connectivity. We have constructed subtractive cDNA probes from whole and regenerating ganglia of the ventral nerve cord and have used these to screen a serotonergic Retzius neuron library. This identifies genes that are regulated as a result of axotomy, and are expressed by the Retzius cell. This approach identifies many genes, both novel and known. Many of the known genes identified have homologues in vertebrates, including man. For example, genes encoding thioredoxin (TRX), Rough Endoplasmic Reticulum Protein 1 (RER-1) and ATP synthase are upregulated at 24 h postinjury in leech nerve cord. To investigate the functional role of regulated genes in neuron regrowth we are using microinjection of antisense oligonucleotides in combination with horseradish peroxidase to knock down expression of a chosen gene and to assess regeneration in single neurons in 3-D ganglion culture. As an example of this approach we describe experiments to microinject antisense oligonucleotide to a leech isoform of the structural protein, Protein 4.1. Our approach thus identifies genes regulated at different times after injury that may underpin the intrinsic ability of leech neurons to survive damage, to initiate regrowth programs and to remake functional connections. It enables us to determine the time course of gene expression in the regenerating nerve cord, and to study the effects of gene knockdown in identified neurons regenerating in defined conditions in culture.

Аннотация взята из PubMed (NCBI) для цитируемой записи и приводится на языке оригинала. Авторитетной является версия в исходной публикации.

Аннотация оставлена без перевода, чтобы сохранить собственные формулировки авторов.

Авторы использовали нервную систему медицинской пиявки как модель для изучения молекулярных основ нейрорепарации. Из цельных и регенерирующих ганглиев брюшной нервной цепочки сконструированы субтрактивные кДНК-зонды, которыми скринировали библиотеку серотонинергического нейрона Ретциуса; выявлены гены, регулируемые после аксотомии, в том числе TRX, RER-1 и АТФ-синтаза, экспрессия которых повышается через 24 ч после повреждения. Функциональную роль генов изучают микроинъекцией антисмысловых олигонуклеотидов в сочетании с пероксидазой хрена в трёхмерной культуре ганглиев.

Узнайте, как это исследование связано с клинической практикой

Другие рецензируемые исследования в разделе «Геномика и протеомика».

• Leech Salivary Proteome and Transcriptome: 434 Deduced Protein Sequences — Liu Z, Tong X, Su Y, et al. (2019)
• Medicinal Leech Draft Genome — Anticoagulant Gene Survey — Kvist S, Manzano-Marín A, de Carle D, Trontelj P, Siddall ME (2020)
• Лечение пиявками (Hirudo medicinalis) ослабляет повреждения яичка, вызванные ишемией/реперфузией яичка, на экспериментальной модели у животных — Davoodi F et al. (2021)
• Новый антикоагулянтный белок из медицинской пиявки — Manuvera V et al. (2024)
• AIF-1 и RNASET2 играют комплементарные роли во врождённом иммунном ответе медицинской пиявки — Baranzini N et al. (2019)
• Антимикробные пептиды медицинской пиявки, не обладающие токсичностью, — перспективная альтернативная стратегия борьбы с патогенами, устойчивыми к антибиотикам — Grafskaia E et al. (2019)
• Структурные основы тромболитической активности дестабилазы медицинской пиявки — Marin E et al. (2023)
• Геном медицинской пиявки (Whitmania pigra) и сравнительное геномное исследование для поиска биологически активных веществ — Tong L et al. (2022)
• ЦНС медицинской пиявки как модель изучения экзосом во взаимодействии между микроглией и нейронами — Raffo-Romero A et al. (2018)
• Транскриптомное профилирование и первый анализ пространственной экспрессии генов-кандидатов в слюнной железе восточноазиатской медицинской пиявки Hirudo nipponia — Kim J et al. (2024)

Все исследования, проанализированные ASH →