Beynimiz milyardlarla neyron və trilyonlarla əlaqə ehtiva edir və elm adamları bu mürəkkəblik səviyyəsini qurmaq üçün tələb olunan mürəkkəb prosesi yalnız anlamağa başlayırlar. Buraya mikroRNT-lərin rolunun aşkarlanması daxildir: beyində və bədənin qalan hissəsində zülal istehsalını tənzimləməyə kömək edən kiçik, tək zəncirli molekullar.

İndi, Scripps Research alimləri mikroRNT-lərin Purkinje hüceyrə inkişafına necə təsir etdiyini aşkar etdilər – neyroinkişaf pozğunluqları ilə əlaqəsi olan nadir bir neyron növü. Onların Neuron -da dərc olunan tapıntıları bu şərtlərin mürəkkəb mənşəyini aşkar etməyə kömək edə bilər, eyni zamanda mikroRNT-lərin yaşlanma, plastiklik və digər əsas beyin proseslərində necə iştirak etdiyinə işıq sala bilər.

“İnkişaf etməkdə olan beyində mikroRNT şəbəkələrinin parçalanması, xüsusilə autizm spektri pozğunluğunda ən çox təsirlənən neyronal alt tip olan Purkinje hüceyrələrində olan neyroinkişaf pozğunluqlarını başa düşmək üçün mühüm təsir göstərir ” dedi Scripps Research-də nevrologiya üzrə dosent, baş müəllif Giordano Lippi.

Əvvəlki tədqiqatlar mikroRNT-lərin beynin inkişafı üçün kritik olduğunu irəli sürmüşdü, lakin onların diferensiallaşmada xüsusi rolu – kök hüceyrələrin ixtisaslaşdırılmış hüceyrələrə yetişməsi prosesi qeyri-müəyyən olaraq qalır.

Lippi deyir: “Neyronlar inkişaf etdikdə nə vaxtsa hansı alt tipə çevriləcəklərinə qərar verməlidirlər, lakin biz həqiqətən də bu fərqləndirməyə göstəriş verən plan haqqında çox şey bilmirdik”. “MikroRNT-lərin burada çox mühüm rol oynaya biləcəyinə dair bir çox dəlil var idi, lakin alətlər kifayət qədər yaxşı olmadığı üçün biz bu sualı indiyə qədər dəqiqləşdirə bilmədik.”

Komanda beyincikdəki hüceyrələrin 1%-dən azını təşkil edən Purkinje hüceyrələrinə diqqət yetirib. Purkinje hüceyrələri beynin və bədənin müxtəlif hissələrindən məlumatları birləşdirərək hamar, idarə olunan hərəkətlər etməyə imkan verir. Onlar ən böyük beyin hüceyrələrindən bəziləridir və ağaca bənzər bir görünüşə malikdirlər – dendritik çardaq kimi tanınan “budaqlar” sistemini dəstəkləyən tək akson “gövdəsi”. Purkinje hüceyrələri həmçinin hüceyrələrin dendritlərini saran və beynin digər hissələrindən məlumat ötürən dırmaşan liflər adlanan strukturlarla əhatə olunmuşdur.

Purkinje hüceyrələrinin inkişafı onların böyük ölçüsünə və mükəmməl arboruna nail olmaq üçün uzun müddətli böyümə və budaqlanma dövrlərini əhatə edir. Siçanlarda Purkinje hüceyrə inkişafının uzun prosesi doğuşdan təxminən dörd həftə sonra tamamlanır.

MikroRNT-lərin neyronların diferensiasiyasında necə iştirak etdiyini araşdırmaq üçün komanda xüsusi inkişaf pəncərələri zamanı mikroRNT funksiyasını müvəqqəti olaraq söndürən yeni alətlər hazırlayıb. Onlar müəyyən ediblər ki, mikroRNT-lər Purkinye hüceyrələrinin inkişafının iki mərhələsində kritikdir: doğuşdan sonrakı ilk həftə ərzində mikroRNT-lərin inhibə edilməsi Purkinye hüceyrələrinin daha az mürəkkəb dendritik arbors və daha kiçik beyincikləri ilə nəticələndi.

Bunun əksinə olaraq, doğuşdan sonra üçüncü həftə ərzində mikroRNT-ləri inhibə etmək Purkinje hüceyrələrinin dırmaşan liflərlə sinaptik əlaqə yaratmasının qarşısını aldı. Bu tapıntılar mikroRNT-lərin Purkinje hüceyrə inkişafının əvvəllər eyni vaxtda baş verdiyi düşünülən müxtəlif aspektlərinin dəqiq vaxtını necə idarə etdiyinə işıq salır.

Scripps Research-də inteqrativ struktur və hesablama biologiyası professoru, baş müəllif Ian MacRae ilə əməkdaşlıq edərək , komanda həmçinin mikroRNT molekullarının hansı genləri hədəf aldığını müəyyən etmək üçün siçan modelini hazırlayıb. Bu sistemdən istifadə edərək, Purkinje hüceyrələrinin inkişafı üçün kritik olan iki mikroRNT (miR-206 və miR-133) və dörd gen hədəfi (Shank3, Prag1, Vash1 və En2) müəyyən etdilər.

Onlar Purkinje hüceyrəsinin mikroRNA-hədəf xəritəsini funksional olaraq fərqli, lakin oxşar görünüşlü beyin hüceyrəsi olan piramidal neyronlar üçün xəritə ilə müqayisə etdikdə, iki hüceyrə növünün inkişaf zamanı çox fərqli mikroRNT planlarını izlədiyini göstərdilər.

Lippi deyir: “Biz ilk dəfə olaraq müəyyən mikroRNT-lərin Purkinye hüceyrələrində zənginləşdiyini, lakin piramidal neyronlarda deyil , zənginləşdiyini görə bildik və bu mikroRNT-ləri söndürməklə onların Purkinye hüceyrələrinin unikal morfoloji xüsusiyyətlərinin inkişafı üçün nə qədər vacib olduğunu göstəririk.”

Xüsusilə, Purkinje hüceyrə inkişafında iştirak edən hədəflərdən üçü hüceyrə böyüməsi üçün “tormoz” rolunu oynayır. MikroRNT bu hədəflərə bağlandıqda, əyləcləri çıxarır, bu da Purkinje hüceyrələrinin şişirdilmiş dendritik arborunu böyütməsinə imkan verir.

Bu gen hədəflərinin bəziləri əvvəllər neyroinkişaf pozğunluqları ilə əlaqələndirilmişdir .

“Nəticələrimiz göstərir ki, beynin müəyyən nahiyələrində mikroRNT-hədəf şəbəkələrinin nizamsızlığının bu xəstəliklərin bəzilərinə səbəb ola biləcəyi hallar ola bilər” deyə Lippi laboratoriyasında doktorluqdan sonrakı tədqiqatçı Norjin Zolboot deyir. “Biz əslində bu mexanizmlərin heç birini tədqiq etməmişik, lakin bu, gələcəkdə araşdırmağı səbirsizliklə gözlədiyimiz bir şeydir.”

İrəliyə baxaraq, komanda həmçinin mikroRNT-lərin inkişaf, sinir plastikliyi və qocalmadakı rolunu araşdırmaq üçün yeni alət dəstindən istifadə etməyi planlaşdırır.

“Bu yeni alətlərlə çoxlu qapılar açılır” deyir Lippi. “MikroRNT-lərin etdiklərinin səthini demək olar ki, cızdıq, lakin indi bütün bunları hərtərəfli araşdırmaq üçün bir yolumuz var və düşünürəm ki, bu sahədə geniş istifadə olunacaq çox güclü alətlər dəstidir.”

Lippi, MacRae və Zolbootdan başqa, tədqiqatın müəllifləri arasında Yao Xiao, Jessica Du, Marwan Ghanem, Su Yeun Choi, Miranda Junn, Federico Zampa, Zeyi Huang Scripps Research-dən var.

Daha çox məlumat: Norjin Zolboot et al, Purkinje hüceyrə spesifikasiyasına göstəriş verən MicroRNA mexanizmləri, Neuron (2025). DOI: 10.1016/j.neuron.2025.03.009 . www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(25)00181-3

Jurnal məlumatı: Neuron Scripps Araşdırma İnstitutu tərəfindən təmin edilmişdir