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Secret d'embryon ancien: pourquoi la crête neurale est-elle cruciale pour l'évolution des vertébrés?
Dans le développement des vertébrés, la crête neurale est une structure brièvement formée en forme de crête située entre l'ectoderme épidermique et la plaque neurale.La formation de cette structure est cruciale pour le processus évolutif des vertébrés, car ses dérivés définissent non seulement de nombreuses caractéristiques des vertébrés, mais impliquent également la génération d'une variété de types de cellules, notamment des mélanocytes, du cartilage craniofacial et des os, des muscles lisses, de la dentine, Les neurones périphériques et intestinaux, ainsi que la moelle surrénale et le glial.
L'émergence de la crête neurale est un facteur clé de l'évolution des vertébrés.
L'origine des cellules de la crête neurale peut être attribuée au bord de la plaque neurale, un processus qui se produit dans les premiers stades du développement embryonnaire, généralement après l'intestinalisation.Lorsque les tubes neuronaux se forment, les bords des plaques nerveuses convergeront vers la ligne médiane pour former des tubes neuronaux.Par la suite, les cellules de la crête neurale des tubes neuronaux se séparent de la couche neuroépithéliale et migrent autour d'eux, se différenciant finalement en plusieurs types de cellules par transition épithéliale à mésenchymateuse.
Le développement de la crête neurale est influencé par une série de réseaux de régulation des gènes composés de signaux en interaction, de facteurs de transcription et de gènes effectrices en aval, donnant aux cellules la pluripotence et les capacités de migration.Comprendre les mécanismes moléculaires de la formation de la crête neurale est crucial pour nous de comprendre les maladies humaines car elle est associée au développement de lignées cellulaires multiples.
Le développement anormal de la crête neurale peut entraîner une maladie de la crête neurale telle que l'insuffisance nasale antérieure, le syndrome de Wadenburg-Sha et le syndrome de Digeuro.
L'histoire de la crête neurale remonte à 1868, lorsque William Heath a décrit cette structure pour la première fois dans les embryons de poussin.Avec l'avancement de la technologie, les chercheurs ont commencé à utiliser la technologie de marquage cellulaire pour suivre la migration des cellules de la crête neurale.Les techniques de marquage des cellules modernes telles que les systèmes de marquage des poussins de la couronne d'oie aident efficacement les scientifiques à étudier le développement de la crête neurale et son importance dans l'évolution des vertébrés.
Processus d'induction de la crête neurale
L'établissement de cellules adaptatives de la crête neurale implique la transmission d'une série de signaux moléculaires.Ces signaux inductibles proviennent principalement de couches épidermiques et basales adjacentes, qui comprennent des signaux externes tels que Wnt, BMP et FGF.Pendant l'induction neuronale, ces signaux provoquent la séparation du non-neuroectoderme des plaques neuronales, formant ainsi des cellules de crête neuronale.
L'étudemontre que la signalisation Wnt joue un rôle important dans l'induction de la crête neurale.
En tant qu'approfondissement du développement, l'expression de facteurs de transcription spécifiques aux frontières de la plaque neuronale favorise davantage la manifestation des caractéristiques de la crête neurale, y compris les facteurs ZIC, Pax3 et DLX5.Le développement normatif des crêtes neuronaux est également associé à l'interaction de plusieurs facteurs de transcription, ce qui ouvre la voie à la génération de différents types de cellules.
Migration des cellules de la crête neurale et sa signification clinique
Le processus de migration est un autre aspect important du développement des cellules de la crête neurale.Ce processus se compose de nombreux événements hautement coordonnés, commençant d'abord après la fermeture du tube nerveux.Les cellules de la crête neurale doivent subir ce qu'on appelle la stratification, c'est-à-dire la séparation des tissus adjacents.
La migration des cellules de la crête neurale est guidée par les signaux EPHB / Ephrinb et sémaphorine / neuropiline et ne nécessite pas d'échafaudages neuronaux.
Les cellules de la crête neurale peuvent migrer de manière libre, entraînée par plusieurs signaux.Le résultat de ce processus est que les cellules de la crête neurale différencient différents types de cellules telles que l'optique et les chromophores en fonction de leur environnement spécifique.De plus, le développement anormal de la crête neurale peut entraîner de nombreuses maladies cliniques, et ces états pathologiques sont collectivement appelés maladie de la crête neurale, y compris le syndrome de Wadenburg, le syndrome d'Helstrane, etc.
Signification théorique et perspective future
Les chercheurs croient que l'émergence de la crête neurale est la racine de structures propres aux vertébrés, qui sont à la base des styles de vie actifs tolérants actifs.La «nouvelle théorie de la tête» proposée par Gans et Northcut est le processus de formation de caractères basée sur les crêtes neuronales, qui peuvent être la clé pour diriger l'évolution unique des vertébrés.
Comprendre le processus de formation de la crête neurale est non seulement important pour révéler l'histoire évolutive des vertébrés, mais nous aide également à comprendre les causes profondes de certaines maladies.À mesure que la recherche s'approfondit, pouvons-nous mieux découvrir les secrets des crêtes neuronales dans l'évolution des vertébrés?
