16 oktober

Een nieuw mechanisme voor neuroblast polarisatie

Terug naar nieuws

Tijdens de ontwikkeling van de rondworm Caenorhabditis elegans worden er twee sets neuronen gevormd aan de linker en rechter kant van de worm. Hoewel deze neuronen vergelijkbare functies hebben mirgreren ze in tegenovergestelde richting, waarbij de cellen aan de linkerkant van de worm richting de achterzijde van de worm bewegen en de cellen aan de rechterkant richting voorzijde. Onderzoekers uit de Korswagen groep hebben dit process onderzocht en ontdekt dat dit wordt geregeld door een nieuw mechanisme. De resultaten van dit onderzoek zijn gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Development.

Left (QL) and right (QR) Q neuroblasts that are moving posterior and anterior respectively | Linker (QL) en rechter (QR) Q neuroblasten die respectievelijk naar achteren (posterior) en voren (anterior) migreren. Credit: Annabel Ebbing, copyright Hubrecht Institute.

De gedeelde eerste auteurs van deze studie, Annabel Ebbing en Tije Middelkoop, hebben de functie van een set geconserveerde transmembraan-eiwitten onderzocht waarvan eerder was gevonden dat ze betrokken waren bij de polarisatie van de Q neuroblasten, de voorlopercellen van de migrerende neuronen. Deze polarisatie is belangrijk, omdat het de richting specificeert waarin de Q neuroblasten en hun nakomelingen zullen migreren. De onderzoekers gebruikten verschillende genetische methodes die gebruikmaken van het moleculaire schaartje CRISPR/Cas9, zoals het toevoegen van labels aan de eiwitten om hun locatie zichtbaar te maken en het verminderen van de hoeveelheid van deze eiwitten om zo hun functie te onderzoeken.

Signalering van UNC-40, een receptor op het membraan van de Q neuroblasten, wordt normaal gesproken gereguleerd door de binding van zijn ligand, netrin, en dit mechanisme speelt een belangrijke rol in het sturen van migrerende cellen en axonen langs de dorsoventrale as (de rug-buik-as) van het lichaam. De onderzoekers hebben echter ontdekt dat de migratie van de Q neuroblasten langs de anteroposterior as (de kop-staart-as) van het lichaam gereguleerd wordt door een nieuw mechanisme. In dit mechanisme wordt de localisatie van UNC-40 niet gereguleerd door de binding van zijn ligand, maar door de hierboven genoemde transmembraan-eiwitten. Deze eiwitten zorgen ervoor dat de activiteit van UNC-40 zich concentreert aan de voor- of achterkant van de Q neuroblasten om de richting van de migratie langs de anteroposterior as te sturen. Omdat deze eiwitten geconserveerd zijn in veel verschillende diersoorten zou het interessant zijn om te onderzoeken of dit mechanisme ook belangrijk is in de ontwikkeling van het zenuwstelsel in zoogdieren.

Credit: Annabel Ebbing, copyright Hubrecht Institute.

 

Naast haar bijdrage aan dit onderzoek heeft Annabel Ebbing ook de voorkant ontworpen van de uitgave van het wetenschappelijke tijdschrift Development waarin hun studie verscheen. In een interview met the Node, een platform voor ontwikkelingsbiologen, vertelde Ebbing hierover: “Ik begon met het ontwerpen van de voorkant door een abstracte weergave van een worm te maken, waarin de migrerende Q neuroblast zichtbaar is, met simpele lijnen en stippen. Vervolgens importeerde ik de tekening in Illustrator en maakte ik de achtergrond. De voorkant van het tijdschrift Development heeft meestal een donkere/zwarte achtergrond, dus ik besloot om donkere kleuren te gebruiken die een mooi contrast vormden met de zwart-witte worm.”

Credit: Annabel Ebbing, copyright Hubrecht Institute.

 

 

Dit is niet de eerste keer dat Ebbing de voorkant van een wetenschappelijk tijdschrift heeft ontworpen. Vorig jaar, voor hun publicatie in het tijdschrift Developmental Cell, ontwierp ze ook de voorkant. Over haar passie voor zowel wetenschap als kunst vertelde Ebbing “Ik hou er vooral van om over wetenschappelijke projecten na te denken op een meer abstracte manier. Het proces van visualisatie helpt mij om een bepaald onderwerp beter te begrijpen.”

Publicatie
Partially overlapping guidance pathways focus the activity of UNC-40/DCC along the anteroposterior axis of polarizing neuroblasts. Annabel Ebbing, Teije C. Middelkoop, Marco C. Betist, Eduard Bodewes, Hendrik C. Korswagen. Development 2019

 

 

Rik Korswagen is groepsleider bij het Hubrecht Institute en hoogleraar Moleculaire Ontwikkelingsgenetica bij de Universiteit Utrecht.