Informatie

Welk materiaal vult de synapsspleet? Is het water?


De synaptische spleet is de kloof tussen de pre-synaptische en postsynaptische neuronen, en neurotransmitters worden overgedragen tussen de neuronen in dit gebied. Welke stof komt in deze ruimte naar buiten, is het water? Zo ja, welke kracht zorgt ervoor dat de neurotransmitters naar de receptoren bewegen ondanks een botsing met watermoleculen?


Er zijn twee soorten synapsen namelijk: elektrische synaps en Chemische synaps. In elektrische synaps is er fysiek contact tussen twee cellen via gap junctions. In chemische synaps is er een kleine opening tussen twee cellen die wordt genoemd als synaptische spleet.

De presynaptische en postsynaptische membranen bij chemische synapsen worden gescheiden door een synaptische spleet die 20-50 nm breed is, 10 keer de breedte van de scheiding bij gap junctions. De spleet is gevuld met een matrix van vezelig extracellulair eiwit. Een functie van deze matrix is ​​om te dienen als een "lijm" die de pre- en postsynaptische membranen aan elkaar bindt.(referentie 1)

Dezelfde referentie vermeldt ook: Water is het hoofdbestanddeel van zowel de vloeistof in het neuron, de intracellulaire vloeistof of cytosol, als de externe vloeistof die het neuron baadt, de extracellulaire vloeistof. Elektrisch geladen atomen, ionen die in dit water zijn opgelost, zijn verantwoordelijk voor de rust- en actiepotentialen.

Referentie 2 noemt, De synaptische spleet is niet alleen een lege ruimte, maar is de plaats van extracellulaire eiwitten die de diffusie, binding en afbraak van de moleculen beïnvloeden, inclusief neurotransmitters en andere factoren, uitgescheiden door de presynaptische terminal

Als we in deze richting denken, is het natuurlijk belangrijk om twee neuronen op synapspositie bij elkaar te houden. Bovendien is de aanwezigheid van meerdere opgeloste ionen (in water) noodzakelijk. Als u zich herinnert dat voor de afgifte van neurotransmitters in de synaptische spleet de instroom van Ca2+-ionen door spanningsafhankelijke ionenkanalen essentieel is. Uit alle punten kunnen we dus concluderen dat de extracellulaire vloeistof in de synaptische spleet voornamelijk waterig is van samenstelling met verschillende ionen, vrijgegeven neurotransmitters en verschillende eiwitten die een matrix vormen.

Welke kracht zorgt ervoor dat de neurotransmitters naar de receptoren gaan?

Een essentiële rol van astrocyten is het reguleren van de chemische inhoud van deze extracellulaire ruimte. Astrocyten omhullen bijvoorbeeld synaptische knooppunten in de hersenen, waardoor de verspreiding van vrijgekomen neurotransmittermoleculen wordt beperkt.(referentie 1). Het helpt dus om de neurotransmitters in het kleine gebied te beperken, waardoor de kans groter wordt om in contact te komen met de doelreceptor. Ook, zoals referentie 2 zegt, er zijn verschillende eiwitten aanwezig in de synaptische spleet die de diffusie beïnvloeden. Het betekent dat de beweging van neurotransmitters door diffusie is en dat de bovengenoemde verschillende factoren hun beweging naar de receptor efficiënt kunnen beïnvloeden.

Referenties:

  1. Bear et.al, Neuroscience, verkenning van de hersenen, 2015
  2. Neurowetenschap, leerboek door Dale Purves.

De componenten van de interstitiële vloeistof zullen afhankelijk zijn van waar de synaps is, maar ja, deze zal waterig zijn. Goede ouderwetse diffusie over een concentratiegradiënt zal ervoor zorgen dat voldoende neurotransmitter de receptoren aan de andere kant van de synapsspleet bereikt. Het is moeilijk om iets te vinden waarnaar u gemakkelijk onafhankelijk online kunt verwijzen om mijn antwoord te verifiëren. Ik zou zeggen dat er in elk basisboek over farmacologie hele hoofdstukken over zullen staan. Farmacologie van Rang and Dale is het gemakkelijkst te vinden in een universiteitsbibliotheek en leesbaar zonder veel biologiekennis.


Cryo-elektronentomografie en synaptische transmissie in de hersenen

De hersenen zijn verreweg de meest complexe en een van de meest efficiënte biologische structuren die de mens kent. Een menselijk brein bestaat uit ongeveer 86 miljard sterk onderling verbonden zenuwcellen of neuronen. Het vermogen van hogere organismen om snel te reageren op externe prikkels, om hulpmiddelen en georganiseerd gedrag te creëren om te overleven, evenals, bij mensen, om abstract denken en bewustzijn te ondersteunen, is van cruciaal belang gekoppeld aan het vermogen van neuronen om informatie uit te wisselen en korte of lange -term paden voor de overdracht tussen verschillende gebieden van de hersenen. In tegenstelling tot kunstmatige apparaten, zoals computers, waarin informatie wordt gecreëerd en gemanipuleerd in de vorm van elektrische stromen die stromen binnen nauw verbonden elektronische circuits, behouden de neuronen in de hersenen hun individualiteit als cellen en communiceren ze meestal met elkaar door chemische soorten uit te wisselen, bekend als neurotransmitters. Gedurende honderden miljoenen jaren van evolutie is het proces waardoor neurotransmitters worden uitgewisseld tussen neuronen geoptimaliseerd tot een ongelooflijk niveau van efficiëntie en betrouwbaarheid. Pas onlangs hebben we echter enig inzicht kunnen krijgen in de complexe biochemische mechanismen die dit proces reguleren.

Neuronen communiceren met elkaar door neurotransmitters door te geven via contactpunten, de zogenaamde neuronale synapsen. Designua/Shutterstock.com

Hoe neuronen informatie uitwisselen
Neuronen hebben een zeer karakteristieke morfologie in vergelijking met andere cellen, en ze worden gekenmerkt door een lange en dunne structuur, axon genaamd, die uit het cellichaam steekt en eindigt in de vorm van een vertakte groep takken met presynaptische uiteinden. Neuronale synapsen zijn contactpunten tussen neuronen, waar informatie wordt overgedragen van een presynaptische naar een postsynaptische cel. In een opgewonden neuron kan de komst van een elektrisch signaal van het cellichaam naar de synapsen de fusie veroorzaken van kleine blaasjes gevuld met neurotransmittermoleculen met het synaptische membraan en de inhoud ervan vrijgeven aan de extracellulaire ruimte tussen de twee neuronen, bekend als synaptische spleet . De binding van de neurotransmitter aan de postsynaptische receptor zet chemische processen in gang die resulteren in de aanmaak van elektrische signalen in de postsynaptische neuronen, waardoor de informatieoverdracht wordt voltooid.

De overdracht van informatie tussen individuele neuronen in de hersenen vindt plaats via een zorgvuldig gereguleerde afgifte van chemische stoffen
neurotransmitters.

De afgifte van neurotransmitters is een zeer snel en complex proces, dat een nauwkeurige ruimtelijke en temporele coördinatie vereist van biochemische processen waarbij presynaptische eiwitten betrokken zijn. Niet elk synaptisch blaasje kan worden vrijgegeven: andere biochemische processen zijn betrokken bij het voorbereiden van sommige van de blaasjes voor vrijgave, om de zogenaamde gemakkelijk vrij te geven poel te vormen. Deze processen worden meestal uitgevoerd door macromoleculaire eiwitcomplexen, die in veel gevallen in voorbijgaande vorm bestaan ​​en alleen overleven gedurende de tijd die nodig is om hun functie uit te oefenen.

Bij cryo-EM worden monsters zo snel afgekoeld dat watermoleculen geen tijd hebben om te transformeren naar een kristallijne toestand. PolakPhoto/Shutterstock.com

Beeldvorming van de afgifte van neurotransmitters
Elektronenmicroscopie (EM) kan worden gebruikt om biologische monsters af te beelden, vergelijkbaar met conventionele optische microscopie. In EM maakt het gebruik van een elektronenbundel, in plaats van zichtbaar licht, het mogelijk om een ​​veel hoger resolutieniveau te bereiken dan bij standaardmicroscopie. Tijdens EM-waarneming moeten monsters echter in een vacuüm worden bewaard. Dit is een groot probleem in het geval van biologische systemen, omdat water, dat een groot bestanddeel van het monster vormt, in het vacuüm verdampt, wat leidt tot onherstelbare schade aan het monster. Chemische fixatie gevolgd door gecontroleerde uitdroging kan worden gebruikt om dit probleem gedeeltelijk op te lossen, wat EM geschikt maakt voor de studie van de structuur en functie van cellulaire organellen. Desalniettemin veroorzaakt deze techniek nog steeds monsterveranderingen die de studie van cellulaire processen op moleculair niveau uitsluiten.

Cryo-elektronentomografie
Bij cryo-EM worden monsters zo snel afgekoeld dat watermoleculen niet genoeg tijd hebben om zich te heroriënteren en ijskristallen te vormen, waardoor ze in een glasachtige vaste vorm komen, een zogenaamde glasachtige toestand. Dr. Vladan Lučić van het Max Planck Instituut voor Biochemie is een expert in het gebruik van cryo-EM in combinatie met tomografie, een methode waarbij meerdere afbeeldingen van een monster met verschillende oriëntaties worden gecombineerd tot een driedimensionaal beeld (tomogram). Deze benadering levert driedimensionale beelden met hoge resolutie op van volledig gehydrateerde, verglaasde cellulaire monsters, bewaard in hun oorspronkelijke omgeving en staat. Met behulp van deze methode zijn Dr. Lučić en zijn medewerkers voor het eerst in staat geweest om eiwitcomplexen en vesicles in beeld te brengen, zowel aan synaptische uiteinden, klaar om neurotransmitters af te geven, als in het proces om langs een axon te worden getransporteerd. Dit is een belangrijk resultaat, omdat het bevestigt dat de blaasjes en de eiwitcomplexen die betrokken zijn bij de afgifte van de neurotransmitters waarschijnlijk worden gesynthetiseerd in het cellichaam en vervolgens door het axon naar de synapsen worden getransporteerd, en biedt een gelijktijdig beeld van zowel de eiwitlading en de bij het transport betrokken lipidemembranen.

Synaptische blaasjes en neurale activiteit
Cryo-elektronentomografie-experimenten uitgevoerd op biochemisch geïsoleerde synapsen van knaagdierhersenen laten zien dat, in de actieve zone, een synaptisch gebied waar neurotransmitters klaar zijn om te worden vrijgegeven, de synaptische blaasjes door verschillende soorten filamenten aan het synaptische membraan worden vastgemaakt , die, samen met filamenten die blaasjes met elkaar verbinden, fungeren als de belangrijkste structurele elementen die de blaasjes organiseren. Om de functie en rol van deze filamenten in het afgifteproces van neurotransmitters te begrijpen, hebben Dr. Lučić en zijn medewerkers geautomatiseerde softwareprocedures ontwikkeld die het mogelijk maken om de morfologie, de precieze locatie en de onderlinge relatie van deze complexen te analyseren bij synapsen die zijn afgebeeld onder verschillende afgifte-relevante toestanden . Ze ontdekten dat deze filamenten dynamische structuren zijn die reageren op synaptische stimulatie en de clustering van de synaptische blaasjes reguleren door de verspreiding van de blaasjes in rust te beperken en de blaasjes te laten mobiliseren voor afgifte tijdens synaptische activiteit.

Cryo-elektronentomografie heeft het potentieel om een ​​gedetailleerd moleculair beeld te geven van het mechanisme van de afgifte van neurotransmitters bij
synaptische membranen.

Op basis van deze bevindingen heeft Dr. Lučić een structureel model van neurotransmitterafgifte voorgesteld, waarbij synaptische blaasjes in eerste instantie via lange kettingen aan het synaptische membraan zijn gekoppeld, en in daaropvolgende stappen meerdere, kortere kettingen kunnen krijgen. Deze verandering in hun structurele organisatie maakt de blaasjes klaar voor de afgifte van neurotransmitters in de synaptische spleet.

Driedimensionale weergave van een synaps: A geeft het geanalyseerde gebied aan. B toont 3D-segmentatie van synaptische blaasjes (geel), synaptische blaasjes connectoren (rood) en synaptische blaasjes tethers (blauw). C en D tonen een synaptische blaasjesconnector (C) en een ketting (D). Copyright © 2010 Fernández-Busnadiego et al.

Naar een moleculair model van de afgifte van neurotransmitters
Ondanks het ongekende niveau van inzicht in het mechanisme van synaptische activiteit dat mogelijk wordt gemaakt door cryo-elektronentomografie, belemmeren een aantal technische problemen de toepassing van deze methode om de complexiteit van vesicle-priming en neurotransmitterafgifte bij synaptische membranen volledig te ontrafelen. Een van de intrinsieke voordelen van cryo-elektronentomografie is dat alle componenten van een bepaald monster tegelijkertijd worden afgebeeld. Daarentegen kan optische microscopie worden gebruikt om alleen die moleculaire soorten in beeld te brengen die kunstmatig zijn gelabeld en fluorescerend zijn gemaakt. Dit feit bemoeilijkt de identificatie van moleculen en hun complexen in cryo-elektronentomografie enorm, behalve in het geval van zeer grote complexen met een verschillende vorm.

Om deze beperking van cryo-elektronentomografie aan te pakken, volgen Dr. Lučić en zijn medewerkers momenteel twee benaderingen. Een daarvan bestaat uit het analyseren van synapsen waar een eiwit genetisch is verwijderd. Dit geeft hints over de moleculaire identiteit van de structuren die ontbreken in vergelijking met de ongewijzigde synapsen. De tweede benadering is gebaseerd op de ontwikkeling van sjabloonvrije software voor de detectie en classificatie van membraangebonden complexen in cellulaire cryo-elektronentomografie die een groot aantal verschillende eiwitten bevatten. Sommige van de met deze methode verkregen eiwitklassen zijn voldoende homogeen om middeling mogelijk te maken met behulp van beschikbare procedures.

Dit werk heeft al geleid tot een voorlopige identificatie van sommige eiwitcomplexen, gebaseerd op hun gemiddelde structuren en cellulaire locatie, en het is de eerste stap in de richting van de toepassing van cryo-elektronentomografie voor de directe detectie, lokalisatie en identificatie van eiwitcomplexen die betrokken zijn bij synaptische transmissie binnen hun natuurlijke cellulaire omgeving.

ktsdesign/Shutterstock.com

Persoonlijk antwoord

Op welke gebieden zal uw werk, naast ons fundamentele begrip van de hersenfunctie, de grootste impact hebben?

Hoewel dit werk wordt geleid door onze interesse in synaptische transmissie, is de methode die we hebben ontwikkeld meer algemeen. Het kan worden toegepast op andere cellulaire doelen waar blaasjes een prominente rol spelen, zoals het vesiculaire transport en het secretoire systeem. Bovendien hebben we onze procedure al uitgebreid om moleculaire complexen te analyseren die de synaptische spleet overbruggen, waardoor de toepasbaarheid op andere soorten cellulaire knooppunten, zoals die prominent in de immuunrespons en de ontwikkeling, is uitgebreid.


E.3a Aangeboren en aangeleerd gedrag

Leesmateriaal: AA-SG 135 en AA-CC 306

Aangeboren gedrag: gedrag dat genetisch is geprogrammeerd en zich onafhankelijk van de omgevingscontext ontwikkelt. Bijvoorbeeld beweging van Planaria platwormen in de richting van voedsel is aangeboren gedrag.

Op gegevens gebaseerde vraag: chemotaxis bij pissebedden

1. Een methode om de pissebedden aan te moedigen uit de spuit en in een van de armen te komen, is door lucht die naar voedsel ruikt naar een van de armen te zuigen en ongeparfumeerde lucht naar de andere arm te zuigen. Pissebedden worden aangetrokken door de geur van voedsel en gaan van de spuit naar de arm met geurende lucht. Een andere methode die andere zintuigen van pissebedden test, is het aanzuigen van verwarmde lucht aan de ene arm en koude lucht aan de andere arm.

2. Voor alle drie de soorten bewogen de meeste ongewervelde dieren zich met geurlucht naar de arm. Het aantal ongewervelde dieren verzameld aan de arm met geurlucht is bijna het dubbele van het aantal ongewervelde dieren dat is verzameld aan de arm met geurloze lucht voor alle drie de soorten. Niet alle ongewervelde dieren verplaatsten zich echter naar de arm met geurlucht. Er zijn nog steeds een deel van de ongewervelde dieren die naar de ongeparfumeerde arm gaan.

3. Omdat pissebedden op de geur reageerden, moeten pissebedden een chemoreceptor hebben, een receptor die geur waarneemt door zich te binden aan specifieke moleculen.

4. een. Veel pissebedden werden aangetrokken door de geurende arm van het apparaat om zich voort te planten. Om nakomelingen met succes te reproduceren, moeten pissebedden naar de plaatsen gaan waar ze dezelfde soort kunnen vinden.

B. Naast de voortplanting is voeding ook belangrijk voor pissebedden. Om de concurrentie om voedsel te verminderen, ging een deel van de pissebedden naar de ongeparfumeerde arm van het apparaat. Bovendien willen sommige pissebedden hun eieren op veilige plaatsen leggen, zodat ze de geurarm misschien hebben vermeden.


6.5 – Zenuwen, hormonen en homeostase

De somatisch nerveus systeem omvat motorneuronen die aan de skeletspieren zijn bevestigd, en de sensorische neuronen die aan de receptorzintuigen zijn bevestigd.

De autonoom zenuwstelsel omvat de zenuwen van interne receptoren en de zenuwen die aan gladde spieren zijn bevestigd.

6.5.2 – Teken en label een diagram van de structuur van een motorneuron

6.5.3 – Stel dat zenuwimpulsen van receptoren naar het CZS worden geleid door sensorische neuronen, binnen het CZS door relaisneuronen en van het CZS naar effectoren door motorneuronen

Het lichaam bevat veel verschillende receptoren die specifiek detecteren prikkels en zet ze om in een zenuwimpuls. Het centrale zenuwstelsel geleidt de zenuwimpulsen van sensorische zenuwen langs sensorische neuronen. Deze impuls wordt vervolgens doorgegeven aan relais-neuronen die het door de hersenen en de ruggengraat doorgeven, vervolgens naar een motorneuron en een effector (zoals de spieren), waar de reactie wordt geproduceerd.

6.5.4 – Definieer rustpotentiaal en actiepotentiaal (depolarisatie en repolarisatie)

Rustpotentieel – Een elektrische potentiaal over een celmembraan wanneer er geen impuls wordt geleid Actiepotentiaal – De plaatselijke omkering, of depolarisatie, en vervolgens herstel, of

Actiepotentiaal – De gelokaliseerde omkering, of depolarisatie, en vervolgens herstel, of repolarisatie, van elektrische potentiaal tussen de binnen- en buitenkant van een neuron terwijl de impuls erlangs beweegt

6.5.5 – Leg uit hoe een zenuwimpuls langs een niet-gemyeliniseerd neuron gaat

Zenuwimpulsen bewegen langs het axon met behulp van een domino-effect, waarbij een actiepotentiaal er een veroorzaakt in het aangrenzende deel. Natrium- en kaliumionen bewegen door het plasmamembraan via actief transport om de concentratie te veranderen en een actiepotentiaal te veroorzaken en vervolgens terug te keren naar rustpotentiaal.

Na+ ionen zijn buiten geconcentreerd het membraan van het axon, terwijl de K+ ionen geconcentreerd van binnen het membraan. De Na+ en K+ ionenkanalen zijn gesloten. Om een ​​actiepotentiaal te creëren, moet het boven een bepaalde drempelwaarde voordat de actiepotentiaal wordt gecreëerd.

Na+ haast je naar binnen het membraan en K+ ionen rush naar buiten concentraties omkeren. De Na+-ionkanalen openen en sluiten als de K+-ionenkanalen openen. De binnenkant heeft nu een netto positieve lading, terwijl de buitenkant een netto negatieve lading heeft.

De ionenpompen die worden gebruikt om het actiepotentiaal te creëren, moeten actief transport terwijl ze de ionen verplaatsen tegen de concentratiegradiënt. Dit vereist ATP voor energie. De polarisatie van het membraan verandert tijdens dit proces van -70mV in rustpotentieel om +30mV bij actiepotentiaal. Het wordt hersteld naar -70mV wanneer de K+-ionkanalen openen.

Nadat het neuron is gerepolariseerd, is er een korte periode waarin dat deel van het axon geen actiepotentiaal kan hebben, de zogenaamde refractaire periode.

De alles of niets wet is dat een zenuwimpuls pas wordt doorgegeven als deze de drempel van -55mV bereikt. Als dat niet het geval is, ontstaat er geen actiepotentiaal. Als dit het geval is, wordt een actiepotentiaal verzonden met dezelfde spanning als elk ander actiepotentiaal. In een grafiek zien alle actiepotentialen er hetzelfde uit, elk oplopend tot +35mV.

6.5.6 – Leg de principes van synaptische transmissie uit

De synaps is de verbinding tussen twee neuronen - het presynaptische neuron dat het signaal doorgeeft aan het postsynaptische neuron. De synapsspleet is de met vloeistof gevulde ruimte tussen een axonuiteinde en het einde van een dendriet. Ze zijn de locatie van communicatie tussen neuronen en klieren of spieren. Ze geven elektrische of chemische signalen door aan hun doelcellen. Wanneer een actiepotentiaal het einde van het neuron bereikt, gaan de Ca+-ionkanalen open om Ca+ naar binnen te laten stromen. exocytose van een neurotransmitter bij de synapsspleet.

De neurotransmitter diffundeert door de synaptische spleet en bindt zich vervolgens aan een postsynaptische receptor. Het postsynaptische membraan wordt gepolariseerd, waardoor de Na+-ionkanalen opengaan. In het postsynaptische neuron wordt een actiepotentiaal gecreëerd. Het postsynaptische membraan wordt dan gedepolariseerd. De K+-ionkanalen gaan onmiddellijk open om te veroorzaken hyperpolarisatie van het postsynaptische membraan.

Een enzym bindt aan de neurotransmitter om het te hydrolyseren en toekomstige functie te voorkomen. Het wordt gerecycled in het lichaam.

6.5.7 – Stel dat het endocriene systeem bestaat uit klieren die hormonen afgeven die in het bloed worden getransporteerd

Het endocriene systeem wordt ook wel de hormoonsysteem. Dit komt omdat het bestaat uit klieren die hormonen afgeven aan onze cellen om de lichaamsfunctie te ondersteunen. Ze helpen bij het reguleren van stemming, groei en ontwikkeling, weefselfunctie, metabolisme, seksuele functie en de voortplantingsprocessen. Terwijl het zenuwstelsel processen regelt die snel plaatsvinden, zoals ademhaling en beweging, regelt het endocriene systeem de langzamere processen zoals celgroei.

Hormonen, als de chemische boodschappers van het lichaam, dragen informatie over door door de bloedbaan te circuleren. De klieren scheiden hormonen af ​​die naar een ander deel van het lichaam moeten worden getransporteerd. De hormonen gaan rechtstreeks van de klieren naar de bloedbaan en kunnen naar elk deel van het lichaam reizen. Ze sturen echter alleen berichten naar de cellen waarvoor ze bedoeld zijn.

6.5.8 – Stel dat homeostase inhoudt dat de interne omgeving tussen limieten wordt gehouden, waaronder de pH van het bloed, de kooldioxideconcentratie, de bloedglucoseconcentratie, de lichaamstemperatuur en de waterbalans

Homeostase regelt de variabelen in ons lichaam om de gezondheid te behouden. Het resultaat van het verstoren hiervan wordt stress genoemd, wat tot ziekte zal leiden als het niet wordt gecorrigeerd. Deze variabelen omvatten bloedglucoseconcentratie, bloed-pH, lichaamstemperatuur, CO2-concentratie en waterbalans. Deze niveaus worden binnen nauwe grenzen op een constant niveau gehouden.

6.5.9 – Leg uit dat homeostase omvat het monitoren van niveaus van variabelen en het corrigeren van veranderingen in niveaus door negatieve feedbackmechanismen

Voor alle variabelen die in homeostase worden gecontroleerd, is er een setpunt waarrond het lichaam binnen een bepaald bereik fluctueert. Negatieve feedback wordt gebruikt om de variabele terug te brengen naar zijn instelpunt.

Het lichaam heeft veel sensoren die detecteren en signaleren wanneer de variabele fluctueert vanaf het instelpunt. Deze informatie wordt doorgegeven aan de controlecentrum om te bepalen welke actie moet worden ondernomen om dit recht te zetten. De effectoren zijn het mechanisme om de variabele terug te brengen naar zijn setpoint, en ze schakelen aan of uit onder leiding van het controlecentrum. De antwoord wordt geproduceerd door de effector.

De variabelen die door homeostase in stand worden gehouden, zijn onder meer de pH van het bloed, de CO2-concentratie, de bloedglucoseconcentratie, de lichaamstemperatuur en de waterbalans. Negatieve feedback is afhankelijk van het zenuwstelsel of het endocriene systeem. Het heeft het tegenovergestelde effect om te proberen de variabele weer op het instelpunt te stabiliseren. Negatieve feedback wordt echter alleen geactiveerd als er een significante afwijking van het setpoint is.

6.5.10 – Leg de controle van de lichaamstemperatuur uit, inclusief de overdracht van warmte in het bloed, en de rollen van de hypothalamus, zweetklieren, huidarteriolen en rillingen

De hypothalamus, gelegen in de hersenen, en de hersenschors handhaven homeostase. De hypothalamus stuurt signalen naar de hypofyse in de vorm van hormonen. De hypofyse scheidt vervolgens stimulerend hormoon af in de bloedbaan naar de doelklier, die op zijn beurt zijn hormonen afscheidt. De hypothalamus en de hypofyse kunnen de hormoonspiegels in het bloed regelen. Het proces dat wordt gebruikt voor het regelen van de temperatuur wordt negatieve feedback genoemd.

Bij mensen is het setpoint voor lichaamstemperatuur 37°C. Het lichaam detecteert met behulp van sensoren zoals de hypothalamus, huidwarmtereceptoren en huidkoudereceptoren of het lichaam daarboven of onder gaat.

Reactie onder het instelpunt:

Als de temperatuur lager is dan 37°C, reageert het sympathische zenuwstelsel onwillekeurig:

  • vasoconstrictie naar lagere bloedstroom op de huid om warmteverlies te verminderen
  • verhoogd metabolisme om de warmteproductie te verhogen
  • rillen om de warmteproductie te verhogen
  • piloerectie, of kippevel, om warmteverlies te verminderen

Bovendien stuurt de hersenschors de volgende vrijwillige reacties:

  • rest om warmteverlies te verminderen
  • gedragsreacties zoals warmere kleding, spieractiviteit, warme drank, opkrullen en eten

De effectoren zullen de warmteproductie verhogen en het warmteverlies verminderen tot de temperatuur 37°C is.

Reactie boven het instelpunt:

Als de temperatuur hoger is dan 37°C, reageert het sympathische zenuwstelsel onwillekeurig om het warmteverlies te verhogen:

  • verminderd metabolisme om de warmteproductie te verminderen
  • zweten om warmteverlies te vergroten
  • lethargie om de warmteproductie te verminderen
  • huid arteriolen nemen in diameter toe om warmteverlies te vergroten
  • ontspannen skeletspieren om de warmteproductie te verlagen

Ons lichaam heeft ook enkele vrijwillige reacties die worden gecontroleerd door de hersenschors:

  • rest om de warmteproductie te verminderen
  • gedragsreacties zoals koele drankjes, koelere kleding en fanning

De effectoren zullen proberen de warmteproductie te verminderen en het warmteverlies te verhogen totdat de temperatuur 37°C bereikt

6.5.11 – Leg de controle van de bloedglucoseconcentratie uit, inclusief de rol van glucagon, insuline en a- en b-cellen in de pancreaseilandjes

De bloedglucoseconcentratie fluctueert gedurende de dag, gewoonlijk van ongeveer 4 tot 8 millimol dm-3. Met behulp van negatieve feedback kan het lichaam de snelheid wijzigen waarmee glucose in het bloed wordt opgenomen. Het instelpunt voor bloedglucoseconcentraties is ongeveer 90 mg/100 ml. Het controlecentrum hiervoor zijn de pancreaseilandjes.

De bètacellen in de pancreaseilandjes produceren insuline, de chemische stof die de opname van glucose uit het bloed stimuleert voor omzetting in glycogeen of voor ademhaling. Dit verlaagt de bloedglucoseconcentratie.

De insuline bindt zich aan receptoren op de spier- en levercellen zodat glucose vanuit het bloed naar de cellen kan stromen. De glucose wordt ofwel gemetaboliseerd of opgeslagen. Dit gaat door totdat de concentratie op de ingestelde waarde is.

De alfacellen in de pancreaseilandjes produceren het chemische glucagon en stimuleren de levercellen om glycogeen om te zetten in glucose. De bloedglucoseconcentratie stijgt hierdoor.

Het glucagon bindt aan de receptoren van levercellen om enzymen te activeren die glycogeen afbreken tot glucose. De glucose gaat naar het bloed totdat de concentratie op het ingestelde punt is.

6.5.12 – Onderscheid tussen type I en type II diabetes

Mensen met diabetes hebben een te hoge bloedsuikerspiegel. De glucose kan niet van het bloed naar de cellen komen om energie te leveren.


Discussie

CZS-exciterende synapsen staan ​​centraal in cerebrale functies, maar hun structuur is nog steeds niet goed bekend. Hun spleet wordt meestal beschouwd als een ongestructureerde waterige extracellulaire ruimte. Veel waarnemingen hebben aangetoond dat de werkelijkheid heel anders is, maar er is nog geen consensus bereikt over de structuur van de verschillende synaptische elementen. In de spleet werden een dichte centrale plaque, fibrillen die evenwijdig aan de membranen liepen en ongeorganiseerde of periodiek gerangschikte transsynaptische vezels waargenomen, afhankelijk van de voorbereidingsomstandigheden (2, 9-11).

In onze studie zijn synapsen in een betere staat van bewaring: we hebben levende organotypische hippocampus-plakjes van ratten verglaasd en gehydrateerd en ongekleurd geobserveerd. Moleculaire aggregatie wordt geminimaliseerd en de waargenomen optische dichtheid van het beeld correleert direct met de materiedichtheid in het monster (7). Idealiter zou zenuwweefsel gecryofixeerd moeten worden zonder enige cryoprotectant, zoals is gedaan voor kraakbeen en huid (26-28, 33). Helaas is dit proces nog niet mogelijk geweest. We hebben echter met conventionele elektronenmicroscopie aangetoond dat de structuur van de synaps niet zichtbaar wordt beïnvloed door een korte incubatie in 20% osmotisch niet-actief dextran, aangevuld met de minimale hoeveelheid 5% sucrose. Bovendien vertonen opnames van opgewekte synaptische activiteit geen blijvende wijzigingen na behandeling met de cryoprotectant, wat aantoont dat organotypische hippocampale plakjes in leven blijven en synapsen functioneel blijven. We moeten ook in gedachten houden dat, zelfs als vitrificatie orden van grootte sneller is dan chemische fixatie, het in het bereik van 10 ms duurt om het monster te immobiliseren (27). Deze duur is niet te verwaarlozen in vergelijking met synaptische gebeurtenissen. Bovendien kan de plotselinge toepassing van hoge druk synaptische structuren beïnvloeden.

Exciterende en remmende synapsen verschillen met name in verschillende aspecten, de eerste zijn groter dan de laatste (2). Op basis van dit criterium zijn alle synapsen die in de huidige studie worden getoond waarschijnlijk van het exciterende type. Het meest opvallende kenmerk dat we hebben waargenomen, is de 8,2-nm periodieke organisatie van de gespleten complexen. Zoals verwacht wordt het slechts in een minderheid van de synapsen waargenomen omdat het de juiste oriëntatie moet hebben, maar onze waarneming is compatibel met zijn aanwezigheid in elke synaps. Omdat CEMOVIS-microfoto's worden gemaakt door de superpositie van kenmerken boven 70 nm, is het moeilijk om de 3D-organisatie van de periodieke complexen te interpreteren. Het herhaalde motief kan een enkele laag zijn of meerdere boven elkaar liggende filamenten. Ze moeten in ieder geval regelmatig geregeld worden. Hoewel de identiteit van de complexen niet kan worden vastgesteld, suggereren een aantal gegevens dat ze zouden kunnen zijn gemaakt van een verscheidenheid aan adhesiemoleculen, die op grote schaal tot expressie worden gebracht in de synaps (3). Op basis van de atomaire kaart van twee homofiele adhesiemoleculen, N-cadherine (4) en neurale celadhesiemolecuul (5), is een ritssluitingsorganisatie verondersteld die presynaptische en postsynaptische membranen op één lijn houdt (4, 5). De verwachte periode is ≈7,5 nm voor N-cadherine en ≈8 nm voor neurale celadhesiemoleculen. Onze waarnemingen zijn compatibel met dit model. Bovendien is het midden van de spleet dichter, wat suggereert dat moleculen die uit beide plasmamembranen komen, elkaar overlappen om de ritssluiting te sluiten. Onlangs heeft Lucic et al. (34) hebben geïsoleerde synaptosomen waargenomen in een dunne verglaasde laag. Een 3D-model van de kloof is gereconstrueerd en onthult een complexer en sterk verbonden moleculair netwerk. Structurele schade of verlies van materiaal in verband met de voorbereiding van de synaptosomen zou het verschil met onze waarnemingen kunnen verklaren.

De structuur van huiddesmosoom, een op cadherine gebaseerde cel-celverbinding, werd onlangs onthuld door CEMOVIS (26). De extracellulaire component wordt gekenmerkt door een periodieke rechte transversale structuur van 5 nm, die regelmatiger lijkt dan de synaptische spleetcomplexen. Dit verschil is consistent met de kleinere diversiteit van desmosomale eiwitten en met het feit dat synapsen niet alleen adhesieve eigenschappen hebben om presynaptische en postsynaptische elementen op één lijn te houden, maar ook meer uitgebreide en dynamische functies bezitten. Dienovereenkomstig kunnen we subtiele modificaties van de structuur van de synaptische spleet bedenken, in relatie tot synaptische plasticiteit. Een ander belangrijk punt is het lot van de georganiseerde gespleten structuur in relatie tot SV-fusie met presynaptische plasmamembraan. Afhankelijk van het beschouwde model (kiss-and-run of volledige fusie), zou deze gebeurtenis een aanzienlijke beweging van fosfolipiden kunnen genereren, die moeten worden opgevangen met de structuur in de spleet.

CEMOVIS maakt het mogelijk om de werkelijke dichtheid van zelfs de kleinste celcompartimenten te bepalen. Het laat zien dat de concentratie van materiaal in de spleet hoger is dan in het cytoplasma. Deze observatie maakt de wijdverbreide opvatting van een eenvoudige verlenging van de extracellulaire ruimte definitief achterhaald. Bijgevolg kunnen neurotransmitters mogelijk niet zo vrij diffunderen als eerder werd gedacht, en op computersimulaties gebaseerde modellen zullen deze gegevens moeten opnemen (35-37). Evenzo kan de diffusie van postsynaptische neurotransmitterreceptoren, die wordt geïmpliceerd in synaptische plasticiteit (38), worden beïnvloed door de georganiseerde complexen.

Presynaptische korrels of vezels worden vaak waargenomen in de buurt van SV's en het plasmamembraan. Ze kunnen deel uitmaken van de cytoskeletmatrix die is geassembleerd in de actieve zone van neurotransmitterafgifte (39). Op 2D-beelden is het moeilijk om deze structuren nauwkeuriger te karakteriseren, maar onze gegevens bewijzen dat deze structuren bestaan ​​en wekken de hoop dat tomografie van glasvochtsecties hun gedetailleerde karakterisering mogelijk zal maken. Momenteel verhinderen technische problemen nog steeds het routinematig gebruik van tomografie van glasvochtsecties, maar er zijn al bemoedigende resultaten gepubliceerd door Lucic et al. (34) en Hsieh et al. (40).

Postsynaptische dichtheden kunnen in twee categorieën worden ingedeeld. De eerste wordt weergegeven door een dichtheid die over enkele tientallen nanometers vervaagt. Het komt overeen met de postsynaptische dichtheid beschreven met conventionele elektronenmicroscopie (Fig. 3 en 4 ref. 2 en 13). De tweede categorie wordt gevormd door een 5 nm dikke plaat (afb. 5 F en G ). Er is meer onderzoek nodig om de aard en de rol van dit blad te bepalen. Dosemeci et al. (41) toonde aan dat synaptische activiteit leidt tot een tijdelijke verdikking van de postsynaptische dichtheid. Dienovereenkomstig kunnen we speculeren dat de twee waargenomen vormen kunnen overeenkomen met twee verschillende functionele toestanden. Als alternatief kunnen ze twee verschillende klassen van synaps vertegenwoordigen.

De afmetingen van verschillende kenmerken lijken bij CEMOVIS groter dan bij conventionele elektronenmicroscopie. De gemiddelde diameter van SV's is bijvoorbeeld 37,7 nm in de gehydrateerde toestand, terwijl deze in conventionele gedehydrateerde secties tussen 30,4 en 35,2 nm is (42, 43). Evenzo is de spleetbreedte van exciterende synapsen ≈20 nm in conventionele secties (2, 43), terwijl deze in cryosecties 23,8 nm is. Dit resultaat komt overeen met de 24,2 nm brede spleet van geïsoleerde synapsen die is bestudeerd met cryo-elektronentomografie (34). De afmetingen die met cryomethoden worden verkregen, moeten als dichter bij de werkelijkheid worden beschouwd omdat ze, in tegenstelling tot conventionele methoden, geen uitdroging vereisen, zodat moleculaire aggregatie en daaropvolgende krimp worden geminimaliseerd (6, 7, 16).

In de toekomst hopen we dat verbeteringen van hogedrukbevriezing en fijnere biopsietechnieken het mogelijk zullen maken om kleine stukjes zenuwweefsel te vitrificeren zonder dat een cryoprotectant nodig is. Bovendien zal tomografie van glasvochtsecties, geassocieerd met geautomatiseerde beeldverwerking, zoals het koppelen van eiwitten van bekende atomaire structuren in de tomogrammen, leiden tot een moleculaire kaart van synaptische biochemische cycli en signaalroutes en tijdelijke complexen opvangen die door geen enkele ander gemiddelde (44).


DMCA-klacht

Als u van mening bent dat inhoud die beschikbaar is via de Website (zoals gedefinieerd in onze Servicevoorwaarden) een of meer van uw auteursrechten schendt, dient u ons hiervan op de hoogte te stellen door middel van een schriftelijke kennisgeving (“Inbreukmelding”) met de hieronder beschreven informatie aan de aangewezen onderstaande makelaar. Als Varsity Tutors actie onderneemt als reactie op een Kennisgeving van Inbreuk, zal het te goeder trouw proberen contact op te nemen met de partij die dergelijke inhoud beschikbaar heeft gesteld door middel van het meest recente e-mailadres, indien aanwezig, dat door een dergelijke partij aan Varsity Tutors is verstrekt.

Uw kennisgeving van inbreuk kan worden doorgestuurd naar de partij die de inhoud beschikbaar heeft gesteld of naar derden zoals ChillingEffects.org.

Houd er rekening mee dat u aansprakelijk bent voor schade (inclusief kosten en advocatenhonoraria) als u materieel een verkeerde voorstelling van zaken geeft dat een product of activiteit inbreuk maakt op uw auteursrechten. Dus als u niet zeker weet of inhoud die zich op de Website bevindt of waarnaar wordt gelinkt door uw auteursrecht, overweeg dan eerst contact op te nemen met een advocaat.

Volg deze stappen om een ​​melding in te dienen:

U moet het volgende opnemen:

Een fysieke of elektronische handtekening van de eigenaar van het auteursrecht of een persoon die gemachtigd is om namens hen op te treden Een identificatie van het auteursrecht waarvan wordt beweerd dat het is geschonden Een beschrijving van de aard en exacte locatie van de inhoud waarvan u beweert dat het inbreuk maakt op uw auteursrecht, in voldoende detail om Varsity Tutors in staat te stellen die inhoud te vinden en positief te identificeren, we hebben bijvoorbeeld een link nodig naar de specifieke vraag (niet alleen de naam van de vraag) die de inhoud bevat en een beschrijving van welk specifiek deel van de vraag - een afbeelding, een link, de tekst, enz. - uw klacht verwijst naar uw naam, adres, telefoonnummer en e-mailadres en een verklaring van u: (a) dat u te goeder trouw gelooft dat het gebruik van de inhoud waarvan u beweert dat deze inbreuk maakt op uw auteursrecht, is niet door de wet is geautoriseerd, of door de eigenaar van het auteursrecht of de vertegenwoordiger van een dergelijke eigenaar (b) dat alle informatie in uw kennisgeving van inbreuk juist is, en (c) op straffe van meineed, dat u ofwel de eigenaar van het auteursrecht of een persoon die gemachtigd is om namens hen op te treden.

Stuur uw klacht naar onze aangewezen agent op:

Charles Cohn Varsity Tutors LLC
101 S. Hanley Rd, Suite 300
St. Louis, MO 63105


Deel 2: Recycling van synaptische blaasjes: ultrasnelle endocytose

00:00:0722 Hallo. Ik ben Erik Jorgensen van de Universiteit van Utah.
00:00:1112 Welkom bij deel 2 van het recyclen van synaptische blaasjes.
00:00:1604 En dus, waar ik je vandaag over wil vertellen, gaat over:
00:00:1803 de ontdekking van de ultrasnelle endocytose.
00:00:2100 Dus, in de laatste video,
00:00:2308 we hadden het over de ontdekking van
00:00:2509 synaptische blaasjes exocytose,
00:00:2801 die was voorgesteld door Bernard Katz,
00:00:2909 en was toen echt bewezen
00:00:3024 door het werk van Heuser en Reese,
00:00:3224 met behulp van elektronenmicroscopie.
00:00:3511 En dan John Heuser en Tom Reese
00:00:3707 vervolgde deze experimenten
00:00:3817 en ontdekte dat er was
00:00:4214 synaptische blaasjesrecycling via endocytose bij de synaps.
00:00:4514 En de conclusies waartoe ze kwamen was dat:
00:00:4811 dit is een door clathrin gemedieerd proces
00:00:4924 en duurde ongeveer 30 seconden,
00:00:5120 dus het was een relatief langzaam proces.
00:00:5407 Maar de beelden waren prachtig
00:00:5522 en het staat buiten kijf dat dit
00:00:5901 komt voor bij synapsen.
00:01:0010 waar ik je vandaag over wil vertellen,
00:01:0121 in het tweede deel,
00:01:0308 is dat er een ander mechanisme is
00:01:0515 die werkt op synapsen,
00:01:0715 en dat dit op een zeer snelle tijdschaal handelt,
00:01:1005 tussen 30-50 milliseconden,
00:01:1207 dus ongeveer 1000 keer sneller
00:01:1410 dan wat werd gezien via clathrine-gemedieerde endocytose.
00:01:1711 En dus zal ik je vertellen over
00:01:2005 onze experimenten met wormen en muizen,
00:01:2122 en dan, helemaal aan het einde,
00:01:2308 Ik zal het werk van Heuser en Reese verzoenen
00:01:2521 met ultrasnelle endocytose.
00:01:2813 Dus we kozen ervoor om
00:01:3200 doen onze studies in een nematode,
00:01:3322 een kleine rondworm, genaamd C. elegans.
00:01:3604 En het voordeel hiervan is dat
00:01:3800 er zijn veel mutanten beschikbaar,
00:01:3913 zodat je processen kunt bestuderen
00:01:4102 en defecten veroorzaken,
00:01:4214 en zie hoe de moleculaire mechanismen
00:01:4410 werken aan het recyclen van synaptische blaasjes,
00:01:4722 maar wat is belangrijk voor de experimenten?
00:01:4913 Ik zal je vertellen over vandaag
00:01:5024 is dat de nematode transparant is.
00:01:5303 dus, jij. een licht.
00:01:5519 het is perfect transparant voor licht,
00:01:5716 en dat is dus belangrijk omdat
00:01:5914 we gaan optogenetische stimulatie gebruiken
00:02:0110 van het zenuwstelsel.
00:02:0223 En dus keren we terug naar de plaats van de misdaad.
00:02:0525 we hebben het gehad over enkele van deze experimenten
00:02:0725 van Heuser en Reese
00:02:0905 was gedaan in het Marine Biological Laboratory
00:02:1108 in Bosgat,
00:02:1318 in 1973. vanaf 1973,
00:02:1506 en de experimenten waar ik je over zal vertellen
00:02:1711 begon in 2008
00:02:1903 van ons werk, Shigeki Watanabe
00:02:2208 en mijn werk bij MBL.
00:02:2603 Dus wat we wilden doen was stimuleren,
00:02:2726 maar we wilden geen elektrische stimulatie gebruiken
00:02:2911 omdat we dit bij een heel dier wilden doen,
00:02:3110 bij een dier dat niet werd ontleed
00:02:3405 en we hoefden de zenuwen niet te verwijderen
00:02:3522 en bevestig ze aan stimulerende draden.
00:02:3719 Dus de manier om dit te doen is door gebruik te maken van
00:02:3922 door licht geactiveerde ionenkanalen.
00:02:4127 Dus er is een eencellige algen
00:02:4418 genaamd Chlamydomonas
00:02:4523 en het heeft fototaxi's,
00:02:4800 wat betekent dat het naar een lichtbron zwemt.
00:02:4919 En de reden waarom het dit kan is:
00:02:5210 het heeft een door licht geactiveerd ionenkanaal,
00:02:5320 dus je flitst het met licht
00:02:5526 en dat opent een ionenkanaal
00:02:5719 en dat, omdat het DNA is
00:03:0008 en de code is universeel,
00:03:0112 we kunnen het DNA uit Chlamydomonas knippen
00:03:0514 en stop het in een nematode.
00:03:0704 En dat wordt hier getoond.
00:03:0816 Dus wat we hebben gedaan is dat we...
00:03:1015 stop channelrhodopsin in de
00:03:1218 acetylcholine motorneuronen
00:03:1414 die de samentrekking van spieren stimuleren,
00:03:1621 en dus hier hebben we. de channelrhodopsine wordt getoond,
00:03:2005 en hier is een cholinerge neuron
00:03:2202 dat channelrhodopsine tot expressie brengt.
00:03:2425 Dus wat we nu kunnen doen is:
00:03:2626 we kunnen patchen op een spier
00:03:2829 en noteer de activiteit van de spier.
00:03:3107 Dat betekent dat we aan het opnemen zijn
00:03:3326 postsynaptische activiteit
00:03:3509 dat afkomstig is van het motorneuron.
00:03:3624 Dus telkens wanneer neurotransmitters vrijkomen,
00:03:3817 die een depolarisatie zal veroorzaken
00:03:4123 of een stroom in deze spieren.
00:03:4500 Dus wat we nu kunnen doen is een lampje laten flitsen,
00:03:4800 en als dat licht dat motorneuron activeert,
00:03:4929 dan zien we [neurotransmitters]
00:03:5216 wordt hier bij de synaps vrijgelaten,
00:03:5229 en dan kunnen we die activiteit opnemen
00:03:5513 met deze patchpipet.
00:03:5702 En die resultaten worden hier getoond.
00:03:5903 En dit is echt mooi,
00:04:0110 omdat toen we elektrische stimulatie gebruikten
00:04:0301 over ontlede preps,
00:04:0407 ontdekten we dat de neuronen vaak stierven,
00:04:0622 maar ze kunnen reageren op
00:04:0826 zeer robuuste treinen van lichtstimuli.
00:04:1017 Dus hier gebruiken we
00:04:1214 een trein van 30 seconden van 10 Hz lichtstimulus,
00:04:1511 en je kunt zien dat de cel reageert
00:04:1819 best wel mee
00:04:2009 -- dat betekent dat het motorneuron neurotransmitter afgeeft
00:04:2211 elke keer dat hij een lichtpuls ziet.
00:04:2606 Dus dat is geweldig,
00:04:2800 we kunnen een heel dier stimuleren
00:04:3006 en laat neurotransmitter vrij,
00:04:3206 maar hoe gaan we die gebeurtenis vastleggen?
00:04:3506 En dus lenen we een pagina
00:04:3723 van Heuser en Reese,
00:04:3907 en we gaan dat monster invriezen
00:04:4103 zo snel als we kunnen
00:04:4226 nadat een synaptische transmissie is gestart,
00:04:4607 en daarom een ​​hogedrukvriezer.
00:04:4719 En dit zijn echt geweldige apparaten.
00:04:5002 Ze gaan van 1 naar 2000 atmosfeer in 15 milliseconden,
00:04:5408 en wat dat doet is dat. water moleculen,
00:04:5720 als je iets langzaam afkoelt,
00:05:0018 herschikt en vormt dan ijskristallen,
00:05:0224 en die ijskristallen zullen een cel verbrijzelen
00:05:0522 of ze zullen creëren.
00:05:0710 ze sluiten opgeloste stoffen en zouten uit,
00:05:1117 en dat zal hypertone regio's creëren,
00:05:1321 en dus zal er water in dat hypertone gebied stromen
00:05:1612 en blaas ook de cel op.
00:05:1902 Dus, tijdens langzaam invriezen,
00:05:2028 er is veel weefselschade.
00:05:2422 Maar als je dit onder hoge atmosferische druk zou kunnen doen,
00:05:2800 de watermoleculen hebben geen tijd om te herschikken
00:05:3025 -- ze zijn traag --
00:05:3029 en je verlaagt de temperatuur,
00:05:3601 en de watermoleculen stoppen gewoon op hun plaats.
00:05:3804 Dit wordt glasachtig ijs genoemd, omdat het niet is georganiseerd in
00:05:4000 een kristallijne vorm.
00:05:4300 Dus, wat dit ons in staat stelt te doen. dus we gaan van ambient.
00:05:4421 dus, vanaf kamertemperatuur, 22 graden,
00:05:4722 tot -50 graden Celsius
00:05:4920 in 10 milliseconden,
00:05:5029 en dat stelt ons in staat
00:05:5228 om tot 200 micron diep te bevriezen
00:05:5503 zonder vorming van ijskristallen
00:05:5628 en zonder enige vernietiging van het weefsel.
00:05:5913 Dus wat we hierna doen is dan
00:06:0207 we zetten dat monster op -90 graden,
00:06:0407 dat waar we het op houden,
00:06:0522 en we doen er fixatief in, in aceton.
00:06:0726 En dan de watermoleculen
00:06:0918 kom er langzaam uit
00:06:1023 en worden verwisseld met aceton,
00:06:1218 en het dragen met de aceton zijn
00:06:1618 fixeermiddelen, zoals osmium.
00:06:1816 Dus, hoe hebben we deze lichtstimulatie laten werken?
00:06:2217 wordt hier getoond.
00:06:2323 Dus normaal gesproken is dat zo.
00:06:2615 hier in geel weergegeven, is de monsterhouder,
00:06:2818 de monsterbeker,
00:06:3004 en dus worden onze wormen op dit kleine plekje hier vastgehouden.
00:06:3301 En de druk komt van deze zuiger,
00:06:3616 hier,
00:06:3808 die het monster dichtslaat
00:06:4009 tegen een zwarte diamanten aambeeld,
00:06:4126 en zo creëren we druk.
00:06:4326 Maar onder deze omstandigheden
00:06:4526 er is geen lichtpad naar het monster,
00:06:4713 dus wat we deden, is dat we dat zwarte diamanten aambeeld vervangen
00:06:5012 met een aambeeld van saffier, hier afgebeeld,
00:06:5217 we hebben die bevestigingsschroef uitgeboord, hier getoond,
00:06:5510 en we hebben die bajonet uitgeboord, hier,
00:06:5719 en dus hebben we een LED gemonteerd
00:07:0010 direct achter dat saffieren aambeeld,
00:07:0300 dus nu hadden we een lichtpad naar de monsterbeker.
00:07:0701 Dus we kunnen dat monster nu stimuleren
00:07:0925 op elk moment voordat je ze bevriest.
00:07:1313 En dat wordt hier getoond.
00:07:1514 dus, mijn afgestudeerde student, Shigeki Watanabe,
00:07:1700 had het monster gemonteerd,
00:07:1808 en hier is de monsterhouder daar,
00:07:2006 hier is de bajonet
00:07:2212 en je kunt de draad zien die eruit komt,
00:07:2323 en die draad gaat naar een computer, hier,
00:07:2522 die zal bepalen wanneer we de LED stimuleren,
00:07:3016 net voor de bevriezing.
00:07:3125 Dus wat je zult zien is dat
00:07:3313 Shigeki zal dit op een slee monteren
00:07:3523 en die slee zal over een rails rijden
00:07:3717 in de hogedrukkamer, hier aan het einde.
00:07:3921 En dus in dit geval
00:07:4125 we gaan stimuleren voordat we het van de rails schieten,
00:07:4406 maar je kunt het op elk moment stimuleren
00:07:4520 dat het langs de rails gaat
00:07:4712 in de hogedrukkamer.
00:07:4821 Dus laten we deze video eens bekijken.
00:07:5124 Dus, Shigeki heeft de pod gemonteerd
00:07:5416 die het monster in de monsterbeker in de bajonet houdt,
00:07:5721 en dan is de bajonet hier op de slee.
00:08:0019 dus, wat er nu gaat gebeuren is
00:08:0321 hij gaat de computer activeren,
00:08:0516 en je zult zien knipperen, hier -- zie je dat knipperen?
00:08:0900 Nu, het gaat van de rails schieten,
00:08:1026 boem, en dan in de hogedrukkamer.
00:08:1227 sshppoosstt.
00:08:1413 goed, dus 2000 sferen,
00:08:1528 het monster is bevroren,
00:08:1719 en het valt hier in vloeibare stikstof.
00:08:1904 Dus nu kunnen we dat monster verwijderen
00:08:2023 uit de vloeibare stikstof
00:08:2211 en we kunnen het in deze vries-substitutie fixatie stoppen.
00:08:2712 Dus, wat willen we eerst doen?
00:08:2916 is bepalen waar en wanneer
00:08:3122 exocytose vindt plaats,
00:08:3302 dus in deze experimenten
00:08:3504 wat we doen is dat ik het je laat zien
00:08:3618 een stroom veroorzaakt door een elektrische stimulatie
00:08:3823 van het motorneuron,
00:08:4011 en dus hier is onze lichtstimulus,
00:08:4322 en dus wat we gaan doen is 20 milliseconden later bevriezen,
00:08:4619 terwijl er nog steeds een synaptische transmissie gaande is.
00:08:5123 Dus, wat zien we?
00:08:5415 Dus eerst een kleine anatomische les.
00:08:5527 Dus wat je hier hebt is:
00:08:5802 een elektronenmicrofoto van een neuromusculaire junctie van C. elegans,
00:09:0015 en hier in het rood weergegeven,
00:09:0229 is de dichte projectie.
00:09:0408 Dat markeert het centrum van de synaps
00:09:0606 en daar zitten de calciumkanalen.
00:09:0814 Dus, als die synaps opgewonden is,
00:09:1010 calcium zal door deze dichte projectie stromen
00:09:1303 en kan dan activeren,
00:09:1429 of de fusie van blaasjes in de buurt veroorzaken.
00:09:1707 Dus, de andere structuur die je misschien opmerkt?
00:09:2016 zijn de knooppunten van de aanhangers,
00:09:2200 dus, hier en hier is een knooppunt van aanhangers,
00:09:2402 en ze markeren de randen van de actieve zone.
00:09:2722 De actieve zone definieert waar blaasjes samensmelten,
00:09:3102 zodat je gedokte blaasjes kunt zien
00:09:3224 die nu blauw zijn gemarkeerd,
00:09:3425 en blaasjes die in staat zijn tot fusie
00:09:3713 worden over dit hele oppervlak getoond,
00:09:4017 dus, overal tussen de kruising van de aanhangers
00:09:4301 en de dichte projectie,
00:09:4412 die blaasjes kunnen samensmelten als ze gestimuleerd worden.
00:09:4703 En dus laat me je wat van die beelden laten zien.
00:09:4922 Dus hier zie je blaasjes die er waren.
00:09:5126 zijn bezig met het samensmelten met het membraan
00:09:5423 en instorten in het plasmamembraan.
00:09:5705 Dus, hier getoond
00:09:5909 is een van die blaasjes
00:10:0023 die niet erg ver is samengesmolten of afgeplat,
00:10:0228 hier is er een die afvlakt,
00:10:0402 en hier is er een.
00:10:0614 daar.
00:10:0726 en alleen dit, deze is net afgevlakt
00:10:1005 bijna volledig in het membraan.
00:10:1115 Dus dat is 20 milliseconden na stimulatie.
00:10:1413 Dus wat we wilden weten is:
00:10:1609 waar endocytose plaatsvindt,
00:10:1711 en hoe snel na de stimulatie.
00:10:1925 Dus wat we vonden is dat:
00:10:2204 er zijn twee plaatsen
00:10:2408 waar synaptische vesikel-endocytose plaatsvindt.
00:10:2518 Het vindt plaats aan de randen van de actieve zone,
00:10:2723 dus, niet binnen de actieve zone.
00:10:2922 Dus het komt hier voor,
00:10:3110 aan de rand van de dichte projectie,
00:10:3229 of het komt hier en hier voor,
00:10:3518 bij de knooppunten van de aanhangers,
00:10:3819 dus, aan de randen van de knooppunten.
00:10:4009 En die worden hier getoond.
00:10:4115 Dus ik laat je alleen endocytose zien
00:10:4326 die zich voordoet bij de dichte projectie, hier,
00:10:4626 en dus is het licht bevlekt met deze rode kleur.
00:10:4914 En je kunt hier zien dat er...
00:10:5206 een oppervlakkige invaginatie,
00:10:5313 en dan deze,
00:10:5425 dit endocytische blaasje is al doorgesneden
00:10:5618 van het membraan,
00:10:5811 en dan, uiteindelijk,
00:11:0004 wat deze blaasjes doen is dat
00:11:0201 zullen ze migreren naar de binnenkant van de synaptische bouton,
00:11:0423 ver van de plaats van vrijlating.
00:11:0729 Dus, daar zijn onze blaasjes
00:11:1006 die endocytose hebben ondergaan.
00:11:1317 Dus het belangrijkste hier is dat:
00:11:1603 de plaats van [endocytose] is niet de plaats van fusie,
00:11:1829 dat endocytose plaatsvindt aan de zijranden
00:11:2027 van de actieve zone.
00:11:2308 Dus het probleem is, hoe snel gebeurt dit?
00:11:2515 En het gebeurt extreem snel
00:11:2726 na die stimulatie.
00:11:2913 Dus, hier, die oppervlakkige invaginatie
00:11:3121 was 20 milliseconden na de stimulatie,
00:11:3427 dit grote blaasje is 50 milliseconden
00:11:3710 na de stimulatie,
00:11:3818 en dan zien we hier dat de blaasjes
00:11:4016 beginnen te verhuizen
00:11:4201 in het midden van de [synaptische bouton]
00:11:4403 100 milliseconden na de stimulatie.
00:11:4628 Dus, hier is de kwantificering hiervan,
00:11:4913 en dit is belangrijk omdat we een goede temporele resolutie hebben
00:11:5125 om aan te tonen dat dit een product is,
00:11:5425 een voorloper-productrelatie
00:11:5624 tussen elk van deze stappen.
00:11:5825 Dus we zien deze kuilen,
00:12:0018 ze pieken op 20 milliseconden.
00:12:0227 We zien dat er grote blaasjes zijn,
00:12:0618 ze pieken op 50 milliseconden.
00:12:0827 En dan zien we deze blaasjes
00:12:1016 die beginnen te verhuizen
00:12:1215 naar het midden van de [bouton],
00:12:1400 en die pieken op 300 milliseconden.
00:12:1520 Dus we weten dat dit het proces is
00:12:1724 waar het membraan doorheen gaat.
00:12:2105 We zien dat de eerste grote blaasjes
00:12:2305 verschijnen na 30 milliseconden,
00:12:2415 dus dat is wanneer endocytose,
00:12:2602 het membraan wordt daadwerkelijk gespleten,
00:12:2718 en de laatste pits zijn verdwenen na 50 milliseconden.
00:12:3116 Dus, de tijdsperiode waarin endocytose
00:12:3324 vindt daadwerkelijk plaats
00:12:3604 is 30-50 milliseconden.
00:12:4025 Dus dit proces duurt ongeveer 1000 keer.
00:12:4328 gaat ongeveer 1000 keer sneller
00:12:4619 dan door clathrine gemedieerde endocytose.
00:12:4927 Dus, in plaats van 30 seconden voor door clathrine gemedieerde endocytose,
00:12:5212 we zien 30-50 milliseconden
00:12:5605 voor ultrasnelle endocytose.
00:12:5726 Er lijkt dus een heel snel mechanisme te zijn
00:12:5914 dat ook werkt bij synapsen.
00:13:0227 Dus dit heeft aangetoond
00:13:0529 dat dit proces werkt in de nematode,
00:13:0725 en nu wil ik je vertellen over
00:13:0915 wat werk dat aantoont
00:13:1103 dat dit proces ook plaatsvindt
00:13:1315 bij muissynapsen.
00:13:1429 Dus we deden ons werk in de nematode, C. elegans,
00:13:1804 en het is mogelijk dat dit een ongewoon organisme is,
00:13:2207 dat het misschien een versnelde vorm van endocytose heeft
00:13:2601 die niet geconserveerd is tussen andere organismen.
00:13:2923 En dus, om dit te testen,
00:13:3108 moesten we naar een ander organisme kijken,
00:13:3224 een die vaker wordt gebruikt
00:13:3523 als laboratoriumorganisme
00:13:3818 dat repliceert wat er zou kunnen gebeuren in menselijke synapsen,
00:13:4101 en dat is de muis.
00:13:4213 En om dit werk te doen,
00:13:4414 we werkten samen met Christian Rosenmund
00:13:4524 bij de Charité in Berlijn,
00:13:4726 en ik moet een grote oproep doen,
00:13:4924 een shout-out naar Christian,
00:13:5126 dit was zijn idee.
00:13:5310 Christian zei, waarom kom je niet naar Berlijn?
00:13:5515 en breng je monsters en je apparaat mee
00:13:5816 en we doen de experimenten
00:14:0027 op hippocampale neuronen
00:14:0316 die op gerechten zijn gekweekt.
00:14:0607 En dus bracht ik mijn afgestudeerde student,
00:14:0811 Shigeki Watanabe,
00:14:0924 en dus wat hij deed was een morfometrie uitvoeren
00:14:1220 op meer dan 10.000 synapsen,
00:14:1426 en dus de reden waarom we dit moesten doen
00:14:1716 was om statistische verschillen te krijgen
00:14:1925 op elk van deze tijdstippen,
00:14:2117 en dus laat me je die gegevens laten zien.
00:14:2420 Dus nogmaals, we stimuleren
00:14:2618 met channelrhodopsin.
00:14:2721 En zo kunnen we onze
00:14:3119 gekweekte hippocampale neuronen uit het muizenbrein
00:14:3329 en infecteer ze dan met een virus
00:14:3613 dat het channelrhodopsine-gen tot expressie brengt,
00:14:3927 en dan kunnen we het eiwit maken,
00:14:4229 en nu kunnen we stimuleren met licht.
00:14:4521 En hier is een hippocampus neuron in een schaal,
00:14:4627 het drukt channelrhodopsine uit,
00:14:4809 we stimuleren het,
00:14:4913 en de lichtstimulatie wordt hier in blauw weergegeven, toch?
00:14:5329 Dus dit is de stimulatie van 10 milliseconden,
00:14:5608 en in deze afbeelding kun je dat zien
00:14:5822 er waren twee actiepotentialen
00:15:0010 die werden veroorzaakt door deze lichtstimulatie.
00:15:0325 En dus gebeurt dit vrij snel
00:15:0610 na het begin van lichtstimulatie,
00:15:0724 slechts 5 milliseconden,
00:15:0924 en het is zeer robuust.
00:15:1125 Dus slechts 12% van de tijd zien we
00:15:1406 een uitval van een actiepotentiaal.
00:15:1515 Dus we willen nu demonstreren
00:15:1800 dat dat echt synaptische transmissie veroorzaakt,
00:15:2122 en hiervoor hebben we een cel die is
00:15:2326 brengt geen channelrhodopsine tot expressie,
00:15:2612 dus er zal geen lichtrespons zijn in die cel.
00:15:2808 De enige lichte reactie die het zal hebben
00:15:3204 komt uit de presynaptische cel
00:15:3405 die channelrhodopsine tot expressie brengt.
00:15:3513 Dus nu kunnen we het licht laten flitsen,
00:15:3624 die die presynaptische cel activeert,
00:15:3904 en dan zien we deze postsynaptische stromen
00:15:4213 in deze cel, hier.
00:15:4424 Dus je kunt zien dat, in dit geval,
00:15:4615 hier is de lichtstimulus, weergegeven in blauw,
00:15:4919 en opnieuw waren er twee actiepotentialen
00:15:5212 in dit voorbeeld.
00:15:5402 Dit is dus een postsynaptische stroom, hier getoond,
00:15:5523 en we weten dat dit een synaptische stroom is
00:15:5708 omdat we het kunnen blokkeren met een medicijn genaamd TTX,
00:16:0026 en TTX blokkeert actiepotentialen.
00:16:0312 Dus, als je de actiepotentiaal in deze presynaptische cel blokkeert,
00:16:0610 je hebt geen synaptische transmissie.
00:16:1115 En als je de receptoren blokkeert?
00:16:1309 voor de neurotransmitters
00:16:1501 in de postsynaptische cel, hier,
00:16:1705 zien we ook geen reactie.
00:16:1826 Dit toont dus aan dat deze:
00:16:2121 bonafide synaptische gebeurtenissen.
00:16:2501 Dus nogmaals, wat willen we doen?
00:16:2714 bepaalt de snelheid van exocytose
00:16:2919 en de snelheid van endocytose.
00:16:3205 Dus we stimuleren met licht,
00:16:3418 opnieuw, weergegeven in blauw,
00:16:3525 en dan kunnen we bevriezen op 15 milliseconde,
00:16:3808 30 milliseconden,
00:16:3915 50 milliseconden,
00:16:4025 100 milliseconden,
00:16:4209 enzovoort.
00:16:4318 En dus, voor elk van deze experimenten,
00:16:4506 we hebben 200 synapsen geanalyseerd
00:16:4706 om te zien of we gebeurtenissen konden zien.
00:16:4926 Dus, laat me je, nogmaals,
00:16:5111 een anatomische les over de
00:16:5404 muis hippocampus synaps,
00:16:5525 en dus wat je hier kunt zien is een poel van blaasjes
00:16:5900 die de reserve van blaasjes vertegenwoordigt.
00:17:0312 En dan zijn er blaasjes die
00:17:0518 gekoppeld aan het membraan, hier getoond,
00:17:0806 en ze kunnen langs dat hele gezicht loslaten,
00:17:0922 dus dat gezicht, die regio,
00:17:1113 wordt de actieve zone genoemd.
00:17:1229 Het is een zone die actief is, toch? blaasjes fuseren.
00:17:1605 Aan de andere kant is de postsynaptische dichtheid,
00:17:1915 en wat deze postsynaptische dichtheid is.
00:17:2220 de positionering van ionenkanalen,
00:17:2427 ligand-gated ionkanalen,
00:17:2710 die zal reageren op de neurotransmitter die vrijkomt.
00:17:3001 In dit geval is het glutamaat,
00:17:3122 dus, glutamaat is de neurotransmitter
00:17:3318 die ligand-gated ionkanalen zal openen,
00:17:3601 en dan komt er stroom in die postsynaptische cel.
00:17:3819 Dus deze zijn gemakkelijk te herkennen
00:17:4109 in deze elektronenmicrofoto's,
00:17:4320 en dit zijn zulke prachtige beelden.
00:17:4601 kijk hier eens naar.
00:17:4726 Je kunt zien dat 15 milliseconden na het begin van het licht,
00:17:5007 kun je zien dat een van deze blaasjes
00:17:5227 is versmolten en gevormd wat wordt genoemd
00:17:5419 een omega-figuur, toch?
00:17:5600 En dat is een blaasje dat begint te
00:17:5809 instorten in het membraan.
00:17:5917 En dan, hier, kun je zien
00:18:0123 bij 30 milliseconden is een blaasje bijna
00:18:0404 stortte volledig in het membraan.
00:18:0515 En dit is altijd recht tegenover
00:18:0800 van de postsynaptische dichtheid, toch?
00:18:0918 Dit laat zien dat daar de receptoren zijn.
00:18:1202 Dus, actieve zone, geel weergegeven,
00:18:1500 postsynaptische dichtheid, weergegeven in rood.
00:18:1629 Dus, waar worden de blaasjes gerecycled?
00:18:2013 ten opzichte van waar blaasjes samensmelten?
00:18:2220 En opnieuw zien we die endocytose,
00:18:2605 het recyclen van blaasjes,
00:18:2725 vindt plaats aan de randen van de synaps.
00:18:3002 Dus hier kunnen we zien.
00:18:3203 het geel is de rand van de actieve zone,
00:18:3413 je kunt zien dat daar blaasjes zijn aangemeerd,
00:18:3613 en je kunt al zien dat er een inkeping is,
00:18:3823 deze invaginatie van het membraan.
00:18:4025 En dan zie je hier een diepere invaginatie
00:18:4415 en hier is een blaasje dat...
00:18:4627 eigenlijk van het membraan gespleten,
00:18:4821 en dan in deze laatste afbeelding.
00:18:5016 laat me even een stapje terug doen.
00:18:5129 je kunt zien dat er een blaasje is
00:18:5325 die is bevrijd van het membraan,
00:18:5515 en dit verplaatst zich nu
00:18:5716 naar het midden van de bouton.
00:18:5917 Dus het proces dat we zagen in C. elegans
00:19:0204 komt ook voor in hippocampale neuronen.
00:19:0520 Dus, hoe snel worden blaasjes gerecycled?
00:19:0813 Nogmaals, het proces is erg snel.
00:19:1014 Dus, na 50 milliseconden zien we deze ondiepe instulpingen,
00:19:1309 100 milliseconden zien we deze
00:19:1518 diepe invaginaties die worden gekliefd,
00:19:1624 en dan, eindelijk, op 300 milliseconden
00:19:1911 zien we dat deze blaasjes beginnen
00:19:2104 om te verhuizen naar de [bouton].
00:19:2402 Dus het proces duurt ongeveer
00:19:2607 50-100 milliseconden.
00:19:2825 Dit is een tomogram, dus een 3D-beeld
00:19:3106 van een elektronenmicrofoto,
00:19:3303 en waarom dit belangrijk is, is omdat
00:19:3505 het laat je zien dat terwijl exocytose plaatsvindt,
00:19:3804 endocytose is al begonnen.
00:19:4015 Dus dat wordt hier getoond.
00:19:4200 Je kunt zien dat dit drie blaasjes zijn die samensmelten,
00:19:4412 en je ziet deze invaginaties al
00:19:4611 die plaatsvinden.
00:19:4715 Dit is op 50 milliseconden,
00:19:4905 zodat de blaasjes samensmelten en instorten in het membraan,
00:19:5214 en het membraan wordt al opgenomen
00:19:5404 door ultrasnelle endocytose.
00:19:5520 En dus, hier kun je dat nog eens zien.
00:19:5711 Je kunt dat een blaasje zien.
00:20:0000 of, een endocytische put, is hier,
00:20:0319 en dan kun je hier zien dat er een blaasje is
00:20:0603 die volledig is gevormd
00:20:0725 en wordt uit het membraan gesneden.
00:20:0905 Dus wat dit ons vertelt is dat
00:20:1027 de eiwitten en de membranen
00:20:1327 die zich in het synaptische blaasje bevonden
00:20:1527 zijn niet dezelfde die endocytose ondergaan.
00:20:1824 Het proces vindt dus tegelijkertijd plaats,
00:20:2100 blaasjes versmelten,
00:20:2221 membraan wordt opgenomen.
00:20:2610 Dus we hebben een tijdelijke.
00:20:3013 we hebben gegevens die de tijdelijke verwerking hiervan laten zien,
00:20:3311 en wat we zien, allereerst,
00:20:3520 is dat er geen gecoate putjes op het plasmamembraan zijn.
00:20:3928 We zien die mooie gecoate pits niet
00:20:4217 die Heuser en Reese zagen tijdens endocytose.
00:20:4422 Integendeel, we zien deze kuilen
00:20:4907 die zich snel vormen,
00:20:5100 en ze pieken ongeveer 100 milliseconden --
00:20:5301 ze hebben geen jassen aan.
00:20:5416 We zien grote endocytische blaasjes,
00:20:5601 ze pieken ook op 100 milliseconden.
00:20:5729 En we kunnen zien dat de eerste blaasjes
00:21:0112 worden gezien op 50 milliseconden
00:21:0518 en de laatste worden gezien op 300 milliseconden.
00:21:0811 En dus weten we nu dat endocytose
00:21:1100 -- dat is eigenlijk het proces waarbij het membraan wordt afgesneden
00:21:1221 en verwijderd van het oppervlak --
00:21:1411 vindt plaats tussen 50-300 milliseconden.
00:21:1917 Dus nu hebben we blaasjes, 100 milliseconden,
00:21:2205 we hebben deze blaasjes
00:21:2322 die in de presynaptische bouton zitten.
00:21:2517 Wel, wat gebeurt er met hen, toch?
00:21:2722 Gaan ze terug naar de oppervlakte,
00:21:2929 omdat dit slechts een stukje oppervlaktemembraan is,
00:21:3321 het is een manier om te herstellen, misschien,
00:21:3619 de strakheid van het membraan in de actieve zone?
00:21:3929 Of is dit een proces waarbij
00:21:4210 synaptische blaasjes worden geregenereerd?
00:21:4404 Dus om dat te doen, moesten we kunnen
00:21:4626 volg dit membraan de cel in,
00:21:4816 en hiervoor hadden we een vloeistoffasemarkering nodig,
00:21:5114 iets dat we konden zien met elektronenmicroscopie,
00:21:5319 dat zou worden opgenomen door endocytose.
00:21:5717 Dus, ferritine maakt een deeltje van 12 nanometer,
00:22:0018 het is eigenlijk een holle bol,
00:22:0209 en die holle bol kan houden
00:22:0429 4000 moleculen ijzer,
00:22:0719 en dus kleurt dit heel donker op elektronenmicrofoto's.
00:22:1220 En dat wordt hier getoond,
00:22:1417 dus wat je ziet zijn hippocampale synapsen
00:22:1802 die vooraf met ferritine zijn geïncubeerd,
00:22:2201 en dan worden ze gestimuleerd.
00:22:2323 En dus kun je deze donkere ferritinemoleculen hier zien,
00:22:2621 en na stimulatie,
00:22:2811 er is 100 milliseconden na stimulatie,
00:22:3008 zie je een ondiepe put vormen,
00:22:3215 er vindt al endocytose plaats.
00:22:3414 En hier kun je deze ferritine-moleculen zien
00:22:3624 gaan deze diepe invasie in.
00:22:3828 En dit is de belangrijkste afbeelding, hier.
00:22:4027 In dit geval kun je dat zien
00:22:4325 de ferritinemoleculen zijn in een endocytisch blaasje terechtgekomen.
00:22:4722 Dit bewijst dat dit proces naar binnen gaat,
00:22:5112 dat dit stukjes membraan zijn
00:22:5418 die enkele van de ferritinedeeltjes grijpen
00:22:5728 in de synaptische spleet
00:22:5909 en ze naar de [synaptische bouton] te brengen.
00:23:0224 Dus, wat ik wil dat je doet, is deze afbeelding onthouden.
00:23:0610 Dus dit komt terug
00:23:0812 helemaal aan het einde van het gesprek,
00:23:1013 en het is een afbeelding die erg op elkaar lijkt.
00:23:1320 dus, de aanwezigheid van ferritine
00:23:1506 ingaan op deze endocytische structuren.
00:23:1822 Wat gebeurt er daarna?
00:23:2125 Dus, nogmaals, dat is wat we eerder zagen,
00:23:2303 deze snelle endocytose,
00:23:2412 en als we dat door de tijd volgen
00:23:2618 zien we dat na 3 seconden,
00:23:2816 we zien dat die ferritine
00:23:3118 is verhuisd naar een endosoom,
00:23:3224 een synaptisch endosoom,
00:23:3329 en 10 seconden daarna zien we dat ze.
00:23:3620 ferritine-moleculen bevinden zich in synaptische blaasjes.
00:23:3907 Het is een beetje moeilijk om deze te zien,
00:23:4117 dus als we intenser stimuleren.
00:23:4309 nogmaals, na 3 seconden
00:23:4505 kun je ferritine zien in deze synaptische endosomen,
00:23:4821 en hier, dit is na 10 prikkels.
00:23:5117 na 10 seconden,
00:23:5317 je kunt zien dat er synaptische blaasjes zijn, een aantal van hen,
00:23:5523 die deze ferritine-moleculen bevatten,
00:23:5727 dus dit laat echt zien dat dit een proces is
00:24:0108 om synaptische blaasjes te regenereren.
00:24:0508 Hoe wordt dat synaptische endosoom opgelost?
00:24:0801 En wat je hier kunt zien is dat,
00:24:0923 nu, we zien deze jassen,
00:24:1115 precies zoals Heuser en Reese zagen,
00:24:1429 zagen we sporen van clathrin-jassen.
00:24:1626 En dus, hier is wat, nogmaals,
00:24:1922 ziet een normale clathrin-gecoate put eruit,
00:24:2402 en dat gebeurt op het cellichaam,
00:24:2529 en hier is een van deze gecoate toppen
00:24:2821 op het endosoom,
00:24:3004 en kijk hoe bekend of vergelijkbaar ze zijn.
00:24:3124 Dus, hier is het proces,
00:24:3323 hier is een van deze rondes,
00:24:3614 bolvormige synaptische endosomen
00:24:3827 op 1 seconde, en dan op 1 seconde, hier,
00:24:4028 zien we dat er knoppen worden gevormd,
00:24:4209 en dan is hier nog een voorbeeld, op 3 seconden,
00:24:4427 van een knopvorming.
00:24:4715 En dan is dit een. Ik hou van dit beeld.
00:24:4828 hier is een van deze synaptische endosomen
00:24:5017 dat wordt verscheurd door wilde honden, toch?
00:24:5218 Ik bedoel, er is een knop.
00:24:5500 vier verschillende knoppen op dit proces,
00:24:5616 het scheurt het synaptische endosoom volledig uit elkaar,
00:24:5911 en het wordt in feite onzichtbaar voor ons
00:25:0126 hierna op elektronenmicrofoto's.
00:25:0516 Dus, als we nu kijken naar de snelheid van dit proces,
00:25:0829 we zien dat deze diepe putten
00:25:1127 zijn gevormd tussen 50-100 milliseconden,
00:25:1403 deze vormen dan grote endocytische blaasjes
00:25:1702 -- deze hebben een diameter van ongeveer 80 nanometer --
00:25:1915 en die vormen op 100 milliseconden,
00:25:2219 ze pieken op 100 milliseconden.
00:25:2500 Deze synaptische endosomen pieken na 1 seconde,
00:25:2704, dan pieken de met clathrin beklede blaasjes na 3 seconden,
00:25:3127 en zie dan synaptische endosomen.
00:25:3412 sorry, synaptische blaasjes,
00:25:3620 en ze pieken op 10 seconden,
00:25:3905 en we denken dat de t1/2,
00:25:4119 dat wil zeggen, de rust om deze synaptische blaasjes te maken,
00:25:4509 duurt maar 5 seconden,
00:25:4700 dus het proces is erg snel.
00:25:4905 Dus wat we nu moeten concluderen is dat:
00:25:5229 er is een ander proces, deze ultrasnelle endocytose,
00:25:5628 wat 600 keer sneller gebeurt
00:25:5911 dan door clathrine gemedieerde endocytose, hier.
00:26:0112 Dus dat duurt 30 seconden,
00:26:0300 en wat we hebben gezien is dat
00:26:0429 ultrasnelle endocytose treedt op
00:26:0716 met een snelheid van 50 milliseconden,
00:26:0827 dus, 600 keer sneller.
00:26:1125 Dus nu hebben we een conflict, toch?
00:26:1423 Heuser en Reese zien door clathrine gemedieerde endocytose,
00:26:1815 het duurt 30 seconden.
00:26:1920 We zien ultrasnelle endocytose,
00:26:2129 dat duurt ongeveer 50 milliseconden.
00:26:2406 Dus de gegevens zijn het niet eens.
00:26:2600 Dus, kunnen we deze tegenstrijdige resultaten met elkaar in overeenstemming brengen?
00:26:3011 En ik denk dat we dat kunnen.
00:26:3212 Dus het probleem is, waarom doen onze resultaten?
00:26:3627 verschillen van eerdere studies over hippocampale neuronen?
00:26:3816 Deze zijn vele, vele jaren bestudeerd,
00:26:3929 en het is altijd waargenomen dat
00:26:4223 zijn er door clathrine gemedieerde endocytische structuren.
00:26:4725 En we denken de reden te weten waarom.
00:26:4916 Want toen Shigeki zijn experimenten deed,
00:26:5221 hij deed deze altijd op
00:26:5423 een fysiologische temperatuur, 34 graden of 37 graden,
00:26:5805 dat is de temperatuur waarop een muis normaal leeft,
00:27:0014 en in deze afbeelding 3 seconden na stimulatie,
00:27:0405 zie je de formatie van
00:27:0529 ofwel een groot endocytisch blaasje
00:27:0710 of een van deze synaptische endosomen,
00:27:0901 en dat was weer 34 graden.
00:27:1121 zien we ultrasnelle endocytose.
00:27:1326 Shigeki dan, na het lezen van de literatuur,
00:27:1621 realiseerde zich dat alle anderen hun experimenten aan het doen waren
00:27:1905 bij kamertemperatuur, bij 22 graden,
00:27:2107 dus deed hij zijn experimenten bij 22 graden,
00:27:2325 bevroor na 3 seconden, en kijk wat je ziet.
00:27:2604 Hier is een clathrin-gecoat blaasje hier,
00:27:2907 een prachtig clathrin-gecoat blaasje,
00:27:3014 en hier is een vergroting in deze inzet.
00:27:3209 Nogmaals, kijk naar dat mooie
00:27:3427 clathrin-gecoate put.
00:27:3604 Dus we denken nu dat wat er aan de hand is, is dat
00:27:3903 als je je experimenten doet op 37 graden of 34 graden,
00:27:4413 je zult ultrasnelle endocytose zien,
00:27:4613 maar op 22 graden
00:27:4812 clathrine-gemedieerde endocytose overheerst.
00:27:5101 En dat wordt hier getoond.
00:27:5317 Als je je experimenten doet bij 34 graden,
00:27:5512 we zien in principe geen gecoate pits
00:27:5807 op het plasmamembraan,
00:27:5923 dat is clathrine-gemedieerde endocytose,
00:28:0211 maar we zien deze endosomen,
00:28:0408 die ultrasnelle endocytose typeren.
00:28:0614 Bij 22 graden zien we dat nu
00:28:1105 er verschijnen gecoate putjes op het membraan,
00:28:1219 hier getoond,
00:28:1407 en dat is het bewijs van door clathrine gemedieerde endocytose.
00:28:1524 We zien echter geen van deze endosomen,
00:28:1821 opnieuw, de handtekening van ultrasnelle endocytose.
00:28:2206 Dus we denken dat dit verklaart
00:28:2411 het verschil tussen onze experimenten
00:28:2606 en die van andere laboratoria.
00:28:2909 Dus, hoe brengen we deze dingen samen?
00:28:3110 Wel, wat we denken dat er aan de hand is, is dat
00:28:3409 wat er normaal gesproken gebeurt, is dat
00:28:3618 ultrasnelle endocytose reageert
00:28:3907 voor normale stimuli, normale enkele stimuli.
00:28:4300 Al onze experimenten zijn gedaan
00:28:4515 met een of tien stimuli, niet erg veel.
00:28:4724 Maar wat er kan gebeuren, is dat wanneer een synaps is
00:28:5101 onder extreme, hoogfrequente stimulatie gezet,
00:28:5518 of hogere eisen,
00:28:5729 dat je een ander mechanisme moet activeren, en dit is door clathrine gemedieerde endocytose,
00:29:0024 en het fungeert als een noodback-upsysteem
00:29:0303 wanneer ultrasnelle endocytose faalt.
00:29:0616 Er moeten meer experimenten worden gedaan
00:29:0808 om deze hypothese te testen,
00:29:1010 maar het is in ieder geval een manier van denken over
00:29:1214 deze verschillende resultaten.
00:29:1419 Dus dat klopt niet.
00:29:1704 dat wordt waarom deze experimenten verschilden
00:29:1820 van andere mensen die hippocampale synapsen bestuderen.
00:29:2127 Het verduidelijkt niet echt
00:29:2420 waarom Heuser en Reese verschillende resultaten behaalden.
00:29:2803 En dus wil ik terug naar de literatuur
00:29:2925 en laat je zien dat ik denk
00:29:3215 zelfs die resultaten kunnen worden verzoend.
00:29:3507 Dus deze experimenten werden gedaan
00:29:3706 bij de neuromusculaire kruising van de kikker,
00:29:3820 en we willen weten waarom deze resultaten verschillen.
00:29:4207 En dus de afbeeldingen die ik je liet zien voor de timing
00:29:4515 waren deze vriesbreukbeelden.
00:29:4714 En dit is dus een geval waarin dit wordt gestimuleerd.
00:29:5015 5 milliseconden zien we exocytose, we zien fusie.
00:29:5319 30 seconden later zien we endocytose,
00:29:5629 zien we dat blaasjes worden gerecycled.
00:29:5920 Maar het probleem is,
00:30:0206 waar zijn de doorsneden? Rechts?
00:30:0415 Normaal gesproken zou je dit niet nastreven
00:30:0820 via deze vriesbreuk.
00:30:1012 Dit zijn prachtige beelden,
00:30:1211 maar we zouden graag willen weten wat er aan de hand was in het membraan
00:30: 1500 in dit geval.
00:30:1700 Zijn dit echt door clathrine gemedieerde endocytische blaasjes?
00:30:2215 En dus keek ik door al hun papieren
00:30:2408 en ik heb nooit kunnen vinden
00:30:2615 die doorsneden,
00:30:2800 maar ik weet zeker dat ze het gedaan zouden hebben, toch?
00:30:2924 Dus, eindelijk, heb ik contact opgenomen met
00:30:3203 een antiquarische boekhandelaar,
00:30:3308 omdat dit een artikel was dat ik niet kon vinden,
00:30:3501 Ik kon geen kopie krijgen van,
00:30:3617 en het was dit hoofdstuk in dit boek
00:30:3916 genaamd "Neurocsiences" door MIT Press, in 1979.
00:30:4314 En dus de antiquarische boekhandelaar
00:30:4725 heeft me dat boek verkocht
00:30:4916 en ik keek naar dat hoofdstuk
00:30:5107 en er waren die dwarsdoorsneden.
00:30:5218 Dit is gewoon een mooi speurverhaal, hier.
00:30:5612 Hier is een neuromusculaire verbinding
00:30:5905 die gedurende 5 minuten op 10 Hz werd gestimuleerd,
00:31:0120 dus, hoogfrequente stimulatie.
00:31:0401 En je kunt deze prachtige,
00:31:0628 prachtige clathrin-gecoate pits.
00:31:0807 Hier is er een waar de clathrin-jas is gevormd,
00:31:1102 en hier is er nog een waar het blaasje
00:31:1300 wordt afgeknepen, staat op het punt afgesneden te worden.
00:31:1506 Dus dat was na een intense stimulatie.
00:31:1917 Maar in de Miller en Heuser-krant,
00:31:2129 er waren ook beelden van vriesbreuken
00:31:2504 die iets mysterieus liet zien,
00:31:2617 dat ze al na 1 seconde opmerkten
00:31:2924 na de stimulatie.
00:31:3106 En die worden hier getoond.
00:31:3218 dus, hier, in rood weergegeven,
00:31:3421 Ik heb deze andere inkepingen omcirkeld
00:31:3816 die eruitzien alsof het endocytische gebeurtenissen kunnen zijn,
00:31:4014 en merk op dat er hier een witte structuur is,
00:31:4219 witte structuur hier.
00:31:4500 Dat is het ijs dat wordt doorgesneden
00:31:4616 de nek van dat endocytische blaasje,
00:31:5100 wat suggereert dat, als we daar in een dwarsdoorsnede naar zouden kunnen kijken,
00:31:5320 zouden we endocytische structuren kunnen zien.
00:31:5505 Dus, waar zijn die doorsneden?
00:31:5714 Daar zijn ze.
00:31:5916 Dus dit is een van de afbeeldingen
00:32:0129 overgenomen uit dat boekhoofdstuk,
00:32:0307 gebruikten ze ferritine om de vorming van die blaasjes te volgen,
00:32:0526 en daarom zei ik,
00:32:0714 "onthoud deze afbeelding",
00:32:0907 omdat dit erg op elkaar lijkt
00:32:1109 naar de afbeeldingen die ik je liet zien.
00:32:1215 Dus, hier is het ferritinewezen
00:32:1519 in beslag genomen door deze invaginaties.
00:32:1716 Hier is er nog een.
00:32:1909 Sommige van deze invaginaties zijn vrij groot,
00:32:2104 hier getoond,
00:32:2214 en dan is hier een blaasje
00:32:2409 die van het membraan is gesplitst
00:32:2520 waar ferritine in zit,
00:32:2705 wat aantoont dat dit echt endocytische gebeurtenissen zijn.
00:32:3005 Merk op dat dit een synaps was die werd gestimuleerd
00:32:3305 een keer
00:32:3419 en 1 seconde later bevroren.
00:32:3614 Dus, in plaats van hoge stimulatie,
00:32:3802 ze stimuleren maar één keer.
00:32:4103 lijken veel meer op het soort experimenten dat ik beschreef.
00:32:4410 Dus ik denk dat Heuser en Reese
00:32:4802 heeft het allemaal gezien, ze hadden de gegevens,
00:32:5008 ze hadden de beelden,
00:32:5208 en het enige waarvan ik denk dat het is omgedraaid
00:32:5508 wordt beschreven in hun discussie.
00:32:5717 Dus hier zeggen ze,
00:32:5919 bij het kijken naar deze snelle cisternae,
00:33:0305 deze heb ik je net laten zien met het ferritine erin,
00:33:0604 zeggen ze: "Bijna alle ongecoate putten zijn gevormd"
00:33:0909 tijdens de eerste paar seconden
00: 33: 1105 na exocytose".
00:33:1225 "De niet-gecoate putten komen mogelijk helemaal niet voor
00:33:1509 tijdens de normale werking van de synaps."
00:33:1800 Dan praten ze over deze traag beklede kuilen,
00:33:2008 hier, en ze zeggen,
00:33:2120 "Ander [membraan] is opgehaald
00:33:2323 in de komende 90 seconden
00:33:2600 via gecoate putten".
00:33:2811 "Het pad van de gecoate putten is.
00:33:2914 fysiologisch belangrijker."
00:33:3129 Dus ik denk dat beide voorkomen,
00:33:3403 Ik denk dat bij laagfrequente stimulatie
00:33:3612 zien we dit ultrasnelle mechanisme,
00:33:3810 en dan, onder hoogfrequente stimulatie,
00:33:4121 misschien overheerst dit clathrin-gecoate mechanisme.
00:33:4701 Dus, samengevat,
00:33:4917 wat ik je liet zien in deze tweede video
00:33:5203 is dat er een mechanisme is dat ultrasnelle endocytose wordt genoemd
00:33:5512 dat werkt bij synapsen
00:33:5703 om synaptische blaasjes te herstellen.
00:33:5927 Het duurt ongeveer 30-300 milliseconden
00:34:0304 om het membraan te herstellen
00:34:0428 van het plasmamembraanoppervlak.
00:34:0716 Deze synaptische endosomen vormen
00:34:1017 na ongeveer een seconde.
00:34:1218 clathrin. deze worden vervolgens opgelost door clathrin ontluikende
00:34:1417 na 3 seconden,
00:34:1606 en dan zien we de vorming van synaptische blaasjes
00:34:1806 na 5 seconden.
00:34:2104 Dit is dus parallel
00:34:2404 naar dit andere mechanisme,
00:34:2521 de klassieke door clathrine gemedieerde endocytose,
00:34:2720 die blaasjes hervormt, complete blaasjes,
00:34:3101 direct vanaf het membraan,
00:34:3309 zodat ze gewoon ongecoat moeten worden
00:34:3415 om een ​​ontluikend synaptisch blaasje te regenereren,
00:34:3710 die kan worden bijgevuld en vervolgens opnieuw kan worden gebruikt.
00:34:4115 Dus, ik wil graag afsluiten met een bevestiging van
00:34:4318 de mensen die dit werk deden.
00:34:4429 De elektronenmicroscopie was klaar
00:34:4700 door Shigeki Watanabe,
00:34:4826 die nu een faculteit is bij Johns Hopkins.
00:34:5122 Alle instrumenten waren van Wayne Davis, in mijn laboratorium.
00:34:5415 En dan moet ik je echt bedanken
00:34:5617 Christian Rosenmund en de postdocs in zijn lab
00:35:0022 voor het ontvangen van ons en het toestaan ​​van deze experimenten
00:35:0316 in hun lab,
00:35:0420 en ze voerden alle fysiologie uit,
00:35:0619 elektrofysiologie, dat is gedaan op deze cellen.
00:35:0916 Dus bedankt voor het luisteren.
00:35:1113 Erik Jorgensen van de Universiteit van Utah.

  • Deel 1: synaptische transmissie

Functies van blaasjes

Zoals te zien is aan de verschillende soorten blaasjes, kunnen ze betrokken zijn bij het drijfvermogen en het optimaliseren van fotosynthese (gasblaasjes), intercellulaire signalering en materiaaluitwisseling (exosomen), intracellulaire vertering (lysosomen), transport en afscheiding (blaasjes die voortkomen uit het Golgi-netwerk). Het kan elk type lading vervoeren, van grote apoptotische bubbels en pathogenen tot biopolymeren en afvalmateriaal. Ze zijn nodig voor de vorming en het onderhoud van het plasmamembraan, de extracellulaire matrix en de interne cytoplasmatische structuur. Blaasjes zijn ook cruciaal voor het functioneren van cellen die betrokken zijn bij extracellulaire spijsvertering, zoals die aan de binnenkant van spijsverteringsorganen zoals de speekselklieren. Ten slotte handhaaft een organisme de homeostase door de acties van verschillende organen te coördineren via zijn zenuwstelsel en endocriene systemen. Beide orgaansystemen hebben een goede werking van het vesiculaire netwerk nodig om hun taken te kunnen uitvoeren.


De celbiologie van neurale Crest-celdelaminatie en EMT

Lisa A. Taneyhill, Rangarajan Padmanabhan, in neurale kamcellen, 2014

Afbraak van basale lamina

De basale lamina is een vezelachtige eiwitmatrix die de neurale buis omringt en is ook gelokaliseerd op het basale oppervlak van het ectoderm. Het belangrijkste bestanddeel van de basale lamina op craniale en romp axiale niveaus is laminine, naast fibronectine, collageen I en collageen IV [111-113]. Aanvankelijk is de basale lamina continu met het ectoderm. Tijdens neurulatie dringt de neurale plaat naar binnen en worden neurale plooien verhoogd om NCC te vormen in het scharniergebied tussen het neurale en niet-neurale ectoderm, waardoor de continue basale lamina wordt verstoord. Bij de vorming van de neurale buis sluit de basale lamina zich opnieuw af rond de neurale buis en het ectoderm, behalve in de dorsale neurale buis waar premigrerende NCC zich bevindt. Belangrijk is dat de basale lamina niet volledig in het hoofd is gereconstitueerd totdat alle NCC zijn geëmigreerd [9,73]. Aanvankelijk werd gesuggereerd dat de basale lamina zou kunnen dienen als een fysieke barrière voor migratie, waarbij de afbraak ervan nodig is voor emigratie [114]. Dit werd onderbouwd door de waarneming dat de basale lamina ondoordringbaar is voor NCC-emigratie [115]. Martins-Green en Erickson [116] toonden later echter aan dat de afwezigheid van basale lamina een noodzaak is, maar de basale lamina zelf vormt geen fysieke barrière voor NCC-emigratie. Elektronenmicroscopisch onderzoek van muis-, kuiken-, salamander- en zebravisembryo's heeft aangetoond dat de basale lamina niet aanwezig is in het gebied dat over NCC ligt, ten minste 10 uur vóór EMT in de romp en net vóór EMT in het schedelgebied [5,117-121 ] . Niettemin lijken NCC-emigratie en verlies van basale lamina in het hoofd direct gecorreleerd te zijn, hoewel gedetailleerde studies nodig zijn om de exacte relatie tussen deze twee processen af ​​te bakenen. Interessant is dat NCC-emigratie en basale lamina-afbraak onafhankelijk zijn, aangezien expressie van fosforyleerbaar Ets-1 NCC-delaminatie en emigratie stimuleert en geassocieerd is met basale lamina-afbraak, terwijl expressie van niet-fosforyleerbaar Ets-1 alleen resulteert in NCC-emigratie [13]. Basale lamina-degradatie in de romp is echter niet gecorreleerd met NCC EMT [116] , mogelijk omdat aanhoudende NCC-delaminatie op dit axiale niveau optreedt. Gezien het feit dat Ets-1 niet wordt gedetecteerd in de romp, is het verleidelijk om te speculeren dat de Ets-1-functie het verschil in de rol van de basale lamina in NCC EMT in het hoofd en de romp zou kunnen verklaren.

NCC kan een verscheidenheid aan proteasen afscheiden om mogelijk de basale lamina af te breken. Chick craniale en trunk NCC synthetiseren plasminogeenactivator tijdens migratie in vitro [122-124] , die op hun beurt verschillende celoppervlakte-eiwitten en extracellulaire matrix (ECM) componenten die tijdens migratie worden aangetroffen, kunnen afbreken (besproken in [125]). Onlangs is ontdekt dat een aantal matrixmetalloproteasen (MMP's) en ADAM's een belangrijke rol spelen bij NCC-migratie. MMP-2 en zijn natuurlijke remmer, TIMP-2, worden tot expressie gebracht tijdens cardiale NCC-migratie van vogels [126-128]. Recente experimenten laten zien dat leider migrerende craniale NCC express Mmp-2 terwijl volgcellen dat niet doen [129] . MMP-2 is cruciaal voor normale NCC EMT, aangezien MMP-2-remmers (BB-94 [128], KB8301 [127]) afwijkende migratie van respectievelijk hart- en romp-NCC veroorzaken. Evenzo verstoort MMP-2 knockdown de NCC EMT van het kuiken, maar heeft het geen effecten op de migratie van NCC die al zijn gescheiden van de neurale buis [128]. MMP-9 is een ander protease dat tot expressie wordt gebracht in delaminerende en migrerende NCC op zowel craniale als rompniveaus [130]. Het chemisch blokkeren van MMP-9 vermindert de delaminatie en migratie van NCC dramatisch zonder de specificatie of overleving te verstoren, wat een rol suggereert voor MMP-9 bij NCC-loslating van de neurale buis en bij hun migratie. Omgekeerd verbetert MMP-9-overexpressie of toevoeging van MMP-9-geconditioneerde media NCC-migratie en stimuleert vroegtijdige emigratie in vitro en in vivo. Substraten voor MMP-9 omvatten laminine en in mindere mate N-cadherine [130]. Aangezien is aangetoond dat Ets-1 verschillende MMP's opreguleert in vitro en in vivo (besproken in [131] ), en dat het tot expressie wordt gebracht in de kop van het kuiken [13] , is het mogelijk dat Ets-1 de craniale NCC-delaminatie van kippen zou kunnen stimuleren door de expressie van MMP's opwaarts te reguleren.

ADAM13 is een van de best gekarakteriseerde ADAM's in de context van NCC EMT, en het vervult meerdere functies naast Cadherin-11-splitsing, omdat het uitputten van cadherine-11 niet voldoende is om de ADAM13-knockdown te redden [132]. ADAM13 wordt verwerkt door γ-secretase om een ​​cytoplasmatisch fragment vrij te maken dat zich verplaatst naar de kern [133], en dit fragment reguleert de expressie van meerdere genen in craniale NCC [133]. In overeenstemming hiermee kan expressie van een mutant ADAM13 die zijn cytoplasmatische domein mist het ADAM13 knockdown-fenotype (remming van craniale NCC-migratie) niet redden, wat suggereert dat de nucleaire translocatie van het cytoplasmatische domein cruciaal is voor het bevorderen van craniale NCC EMT in vivo. Bovendien kan ADAM13 een fibronectinesubstraat binden, splitsen en hermodelleren in vivo, waardoor NCC-migratie [134] wordt bevorderd, en is autonoom cel vereist [132]. Interessant is dat ADAM13 zijn functies kan uitvoeren door samenwerking met ADAM19, aangezien de dubbele knockdown van ADAM13 en ADAM19 NCC-migratie sterker remt dan de enkele knockdowns, en het cytoplasmatische domein van ADAM19 het fenotype van ADAM13 knockdown-embryo's redt [133]. ADAM19 bleek ook een rol te spelen bij het induceren van Xenopus craniale NCC [135] , maar de rol ervan in NCC EMT is niet duidelijk. In het kippenhoofd, ADAM19 en γ-secretase worden uitgedrukt in premigrerende en migrerende NCC, en ADAM10 wordt uitgedrukt door alleen premigrerende NCC. Beide ADAM's werken om Cad6B (onze niet-gepubliceerde gegevens) te verwerken.


DMCA-klacht

Als u van mening bent dat inhoud die beschikbaar is via de Website (zoals gedefinieerd in onze Servicevoorwaarden) een of meer van uw auteursrechten schendt, dient u ons hiervan op de hoogte te stellen door middel van een schriftelijke kennisgeving (“Inbreukmelding”) met de hieronder beschreven informatie aan de aangewezen onderstaande makelaar. Als Varsity Tutors actie onderneemt als reactie op een Kennisgeving van Inbreuk, zal het te goeder trouw proberen contact op te nemen met de partij die dergelijke inhoud beschikbaar heeft gesteld door middel van het meest recente e-mailadres, indien aanwezig, dat door een dergelijke partij aan Varsity Tutors is verstrekt.

Uw kennisgeving van inbreuk kan worden doorgestuurd naar de partij die de inhoud beschikbaar heeft gesteld of naar derden zoals ChillingEffects.org.

Houd er rekening mee dat u aansprakelijk bent voor schade (inclusief kosten en advocatenhonoraria) als u materieel een verkeerde voorstelling van zaken geeft dat een product of activiteit inbreuk maakt op uw auteursrechten. Dus als u niet zeker weet of inhoud die zich op de Website bevindt of waarnaar wordt gelinkt door uw auteursrecht, overweeg dan eerst contact op te nemen met een advocaat.

Volg deze stappen om een ​​melding in te dienen:

U moet het volgende opnemen:

Een fysieke of elektronische handtekening van de eigenaar van het auteursrecht of een persoon die gemachtigd is om namens hen op te treden Een identificatie van het auteursrecht waarvan wordt beweerd dat het is geschonden Een beschrijving van de aard en exacte locatie van de inhoud waarvan u beweert dat het inbreuk maakt op uw auteursrecht, in voldoende detail om Varsity Tutors in staat te stellen die inhoud te vinden en positief te identificeren, we hebben bijvoorbeeld een link nodig naar de specifieke vraag (niet alleen de naam van de vraag) die de inhoud bevat en een beschrijving van welk specifiek deel van de vraag - een afbeelding, een link, de tekst, enz. - uw klacht verwijst naar uw naam, adres, telefoonnummer en e-mailadres en een verklaring van u: (a) dat u te goeder trouw gelooft dat het gebruik van de inhoud waarvan u beweert dat deze inbreuk maakt op uw auteursrecht, is niet door de wet is geautoriseerd, of door de eigenaar van het auteursrecht of de vertegenwoordiger van een dergelijke eigenaar (b) dat alle informatie in uw kennisgeving van inbreuk juist is, en (c) op straffe van meineed, dat u ofwel de eigenaar van het auteursrecht of een persoon die gemachtigd is om namens hen op te treden.

Stuur uw klacht naar onze aangewezen agent op:

Charles Cohn Varsity Tutors LLC
101 S. Hanley Rd, Suite 300
St. Louis, MO 63105


Bekijk de video: Waterbazenvraag: wat doen waterschappen om het water schoon en afvalvrij te houden? (Januari- 2022).