Wormen Kunnen Aanwijzingen Bevatten Voor Neurologische Aandoeningen

{h1}

Wetenschappers onderzoeken de oorzaak van motorische neuronen met behulp van wormen. Het onderzoek kan wetenschappers helpen bij de behandeling van neurologische aandoeningen zoals parkinson, alzheimer en amyotrofische laterale sclerose.

Dit artikel achter de schermen werd aan WordsSideKick.com gegeven in samenwerking met de National Science Foundation.

Basiru Leigh tuurt naar een microscoop in het lab van Oliver Hobert van Columbia University in New York. Leigh onderzoekt mutante grondwormen van een soort die bekend staat als C. elegans.

"Daar, begrijp je?" hij riep uit. "Ze bewegen abnormaal - in een cirkel in plaats van een U-vorm." Deze ongecoördineerde beweging is een symptoom van de motorneuronziekte van de wormen; Leigh probeert de oorzaak te vinden. Zijn hypothese: twee transcriptiefactoren, eiwitten die de expressie van andere genen reguleren, spelen een rol bij de abnormale bewegingen van de mutante wormen.

Enkele van de meest irritante en gruwelijke menselijke ziekten, zoals spinale musculaire astrofie en Amyotrofische laterale sclerose, zijn neurologische stoornissen die het gevolg zijn van de degeneratie en dood van motorneuronen, de cellen die de spieractiviteit regelen zoals spreken, lopen, ademen en slikken.

Het begrijpen van de grondoorzaken van deze ziekten zou een voordeel zijn van het onderzoek dat plaatsvindt in het laboratorium van Hobert in Columbia. Onder begeleiding van Hobert proberen postdocs en afgestudeerde studenten - en een handvol jongere studenten zoals Leigh - te achterhalen hoe neuronen zich ontwikkelen en differentiëren in C. elegans, een microscopische worm wiens zenuwstelsel op vele manieren analoog is met dat van mensen.

Leigh heeft de mogelijkheid om in het lab van Hobert te werken dankzij de Harlem Children Society, een door NSF gefinancierd programma dat tien jaar geleden werd opgericht door Sat Bhattacharya, moleculair geneticus bij Memorial Sloan Kettering.

Het doel van de non-profit is om lage inkomens en minderheid middelbare scholieren (95 procent minderheid, meer dan 58 procent vrouwen) aan te moedigen om een ​​loopbaan in wetenschap, technologie, engineering en wiskunde (STEM) en aanverwante disciplines na te streven door middel van een unieke, praktijkgericht programma met betaalde onderzoeksstages bij toonaangevende instellingen en wekelijkse workshops en seminars.

Harlem Children Society begon in New York City, maar heeft zijn programma uitgebreid en aangepast aan de lokale behoeften op landelijke en stedelijke locaties in de Verenigde Staten en de wereld.

Leigh begon vijf jaar geleden met Harlem Children Society, toen hij 15 jaar oud was en zijn tweede jaar begon aan de Bronx High School for Medical Science. Hij crediteert het programma met zijn succes bij City College, waar hij net zijn tweede jaar voltooide met een dubbele major in biologie en informatica.

Deze zomer is Leigh een van de twee Harlem Children Society-studenten die in het lab van Hobert werken. Leigh werkt onder het directe mentorschap van Paschalis Kratsios, een post-doc wiens onderzoek zich richt op de rol van verschillende transcriptiefactoren in de ontwikkeling en overleving van motorneuronen. Transcriptiefactoren zijn cruciaal vanwege hun rol die de expressie van zoveel andere genen reguleert. Een goed begrip van hoe ze werken, zou wetenschappers in staat kunnen stellen om het proces van ontwikkeling van neuronen te beheersen en uiteindelijk behandelingen voor neurologische ziekten zoals Parkinson, Alzheimer en Amyotrofische Laterale Sclerose te vinden.

Kratsios heeft een eenvoudig maar belangrijk project ontworpen dat Leigh tijdens de 12 weken durende periode van zijn mentorschap kan voltooien: een onderzoek naar transcriptiefactoren Vab-15 en Zag-1 en hun rol bij het coördineren van de bewegingen van C. elegans.

C. elegans is een bijzonder nuttig organisme voor neurologisch onderzoek omdat het een eenvoudig zenuwstelsel (een totaal van 312 neuronen) en een driedaagse ontwikkelingscyclus heeft. Het heeft ook een transparante huid, wat handig is bij het onderzoeken van motorneuronen onder een microscoop.

Leigh begon zijn onderzoek naar de rol van Transcription Factor Zag-1 met behulp van een fundamenteel genetisch experiment. Eerst kweekte hij genetisch normale wormen, waarvan de motorneuronen gemarkeerd waren met groene fluorescerende eiwitten (GFP's), met mutante wormen die Zag-1 missen. Toen scheidde Leigh het nageslacht uit en demonstreerde dezelfde ongecoördineerde bewegingen als hun gemuteerde ouders. De motorneuronen van het nageslacht waren nu allemaal gemarkeerd met GFP's en Leigh kon met behulp van een fluorescentiemicroscoop tellen of het ongecoördineerde nageslacht minder motorneuronen had dan hun normale ouders.

De bevinding van Leigh was verrassend: de ongecoördineerde nakomelingen hadden al hun motorneuronen. Leigh was nu in staat om te concluderen dat de afwezigheid van Zag-1 de overleving van motorneuronen niet beïnvloedt. De ongecoördineerde bewegingen van de mutante wormen zouden in plaats daarvan kunnen resulteren dat sommige of alle motorneuronen niet correct werken. Maar op welke manier zijn ze niet functioneel? Deze vraag is wat Leigh hoopt te beantwoorden in de volgende fase van zijn onderzoek.

Om het te beantwoorden, zal Leigh een ander genetisch experiment uitvoeren. Deze keer zal hij Zag-1 mutante wormen fokken met normale wormen met GFP's die alleen worden geactiveerd wanneer motorneuronen hun neurotransmitters afgeven. Leigh verwacht dat wanneer hij het ongecoördineerde nageslacht van dit nieuwe paar onderzoekt, sommige van hun motorneuronen niet zullen oplichten met GFP. Dit resultaat zou aangeven dat de afwezigheid van Zag-1 de neurotransmitterroute beïnvloedt C. elegans ' motorische neuronen.

Leigh zei dat de ervaring van het werken met een mentor in een echt lab van onschatbare waarde is: "Dr.Kratsios legt alles in detail uit - ik heb hier zoveel meer geleerd over genetica dan in de klas. "En hij is heel blij dat hij de gelegenheid heeft om zijn eigen onderzoek te doen:" Op mijn leeftijd, om deze kans te krijgen om mijn eigen onderzoek te doen... het is het beste."

Maar voor Leigh, die op een dag hoopt een neurochirurg te zijn, is het meest opwindende aan de ervaring deelname aan onderzoek dat ooit zou kunnen bijdragen aan behandelingen voor ziekten zoals Parkinson. "Muhammad Ali is een van mijn helden," zei Leigh, "dus het is echt gaaf om iets te doen dat hem ooit zou kunnen helpen."

Opmerking van de uitgever: Dit onderzoek werd gesteund door de National Science Foundation (NSF), de federale instantie die belast is met de financiering van fundamenteel onderzoek en onderwijs op alle gebieden van wetenschap en techniek. Alle meningen, bevindingen en conclusies of aanbevelingen in dit materiaal zijn die van de auteur en komen niet noodzakelijk overeen met de opvattingen van de National Science Foundation. Zie het archief achter de schermen.


Video Supplement: .




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com