10月20日的Cell雜志上，刊出了兩篇臺灣高校研究人員的研究論文。一篇是臺灣國立清華大學(xué)Ann-Shyn Chiang和美國伊利諾斯州大學(xué)合作發(fā)表的神經(jīng)元研究新發(fā)現(xiàn),。另外一篇是臺灣國立中興大學(xué)Ban-Yang Chang等人發(fā)表的有關(guān)RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄起始的研究新進展。
臺灣清華大學(xué)的Ann-Shyn Chiang在2005年初曾與冷泉港實驗室的研究人員合作證實了NMDA受體在學(xué)習和基因中的核心作用,。在這項新的研究中,，Ann-Shyn Chiang又證實果蠅Chinomo BTB-鋅指蛋白掌控著神經(jīng)元時間身份（temporal Identity）。
許多神經(jīng)元祖細胞,，包括果蠅蕈形體（MB）和投射神經(jīng)元（PN）成神經(jīng)細胞,，在發(fā)育過程中能夠產(chǎn)生不同亞型的神經(jīng)元。在這項研究中,，研究人員確定出一種鋅的BTB-鋅指蛋白質(zhì)Chinmo掌控著果蠅大腦胚后發(fā)育過程中的神經(jīng)元時間上的身份,。
在MB和PN細胞血統(tǒng)中，Chinmo的丟失會導(dǎo)致早形成的神經(jīng)元采用后出生的神經(jīng)元的命運,。有趣的是,，由于轉(zhuǎn)錄后控制,，在早期發(fā)育階段形成的MB神經(jīng)元比他們的后形成的同胞含有更多的Chinmo。而且,，通過增加或減少Chinmo水平,，能夠改變MB后裔時間上的身份。
這些結(jié)果表明Chinmo在時間序列上的濃度梯度能夠覺得一個神經(jīng)原細胞血統(tǒng)的細胞命運,。
NMDA受體在學(xué)習和記憶中的中心作用被證實
學(xué)習和記憶是將經(jīng)驗和行為聯(lián)系起來的過程,，因此這些過程在我們的日常經(jīng)歷中起到中心作用。很難想象這些過程存在的物質(zhì)基礎(chǔ),，除非能夠證實大腦中的物質(zhì)破壞（如中風或疾?。┠軌蚴顾鼈兂鲥e。現(xiàn)在,，研究人員通過產(chǎn)生靶向遺傳物質(zhì)的破壞——失活果蠅中的一種關(guān)鍵神經(jīng)遞質(zhì)受體證實了這種物質(zhì)基礎(chǔ)的存在,。因此，研究人員發(fā)現(xiàn)了與學(xué)習和記憶有關(guān)的生理機制的一個重要線索,。
這項研究的焦點是NMDA受體——一種神經(jīng)遞質(zhì)受體,，它具有特殊的性質(zhì)并因此使它能夠用于學(xué)習和記憶。先前的研究顯示NMDA受體能夠以一種特殊的方式對一個突觸兩側(cè)的同步分子事件做出反應(yīng),。通過這種“同步檢測器”的形式運作,，NMDA受體可能協(xié)助神經(jīng)元形成更加強或更弱的連接。研究人員懷疑這種調(diào)節(jié)突觸連接強度的叫做突觸可塑性（synaptic plasticity）的過程形成了學(xué)習和記憶的基本的,、神經(jīng)元水平的基礎(chǔ),。
在新的研究中，研究人員希望能夠克服了解NMDA受體在學(xué)習和記憶過程中工作的時間和機制的技術(shù)籬障,。這個研究組由冷泉港實驗室的Tim Tully和臺灣國立清華大學(xué)的Ann-Shyn Chiang領(lǐng)導(dǎo),。研究首次利用一種遺傳突變來證明NMDA受體是果蠅聯(lián)想學(xué)習所必須的。接著,，他們證明這些受體不僅僅是被動的參與而是進行聯(lián)想學(xué)習和長期記憶積極需要的,。研究人員通過在分子水平上破壞果蠅先前正常行使功能的NMDA受體并且使果蠅很難學(xué)習將一種氣味與一個footshock聯(lián)系起來，從而證明這種積極的需求,。他們發(fā)現(xiàn)具有新破壞的NMDA受體的果蠅最終能夠?qū)W會將氣味與footshoch聯(lián)系起來,，但是它們的長期記憶似乎完全丟失了。
研究人員使用的這種在特定時間破壞受體的研究方法排除了一些潛在的對發(fā)育的不良影響,。對NMDA受體的急切的需要強調(diào)了它們在突觸可塑性過程中起到核心的分子作用,。
部分英文原文：
Gradients of the Drosophila Chinmo BTB-Zinc Finger Protein Govern Neuronal Temporal Identity
Sijun Zhu1, 2, 5, Suewei Lin3, Chih-Fei Kao3, Takeshi Awasaki3, Ann-Shyn Chiang4 and Tzumin Lee1, 3, ,
1Department of Cell and Developmental Biology, University of Illinois, Urbana, IL 61801, USA
2Department of Molecular and Integrative Physiology, University of Illinois, Urbana, IL 61801, USA
3Department of Neurobiology, University of Massachusetts Medical School, Worcester, MA 01605, USA
4Department of Life Science, National Tsing Hua University, Hsinchu, 30013, Taiwan
Summary
Many neural progenitors, including Drosophila mushroom body (MB) and projection neuron (PN) neuroblasts, sequentially give rise to different subtypes of neurons throughout development. We identified a novel BTB-zinc finger protein, named Chinmo (Chronologically inappropriate morphogenesis), that governs neuronal temporal identity during postembryonic development of the Drosophila brain. In both MB and PN lineages, loss of Chinmo autonomously causes early-born neurons to adopt the fates of late-born neurons from the same lineages. Interestingly, primarily due to a posttranscriptional control, MB neurons born at early developmental stages contain more abundant Chinmo than their later-born siblings. Further, the temporal identity of MB progeny can be transformed toward earlier or later fates by reducing or increasing Chinmo levels, respectively. Taken together, we suggest that a temporal gradient of Chinmo (Chinmohigh → Chinmolow) helps specify distinct birth order-dependent cell fates in an extended neuronal lineage.
