先前未被研究的基因对正常神经发育至关重要

我们感知热、触、痒和其他感觉的能力取决于我们的感觉神经。现在，叶史瓦大学阿尔伯特·爱因斯坦医学院的研究人员第一次发现了一种基因，该基因在发育过程中协调神经纤维的至关重要的分支。该研究结果今天发表在该杂志的网络版上细胞．

这项研究的重点是树突，这是一种感觉神经的延伸，可以穿透皮肤、眼睛和其他感觉器官的组织。“树突分支的形成——我们称之为‘乔木’——对允许至关重要感觉神经收集信息并对环境进行适当的采样，”该研究的资深作者Hannes Buelow博士说细胞他是爱因斯坦大学遗传学副教授。“这些乔木在形状和复杂性上差异很大，反映了它们接收到的不同类型的感官输入。树突复杂性的丧失与一系列神经问题有关，包括阿尔茨海默病、精神分裂症和自闭症谱系障碍。”Buelow博士也是Dominick P. Purpura神经科学系的副教授。

的人类基因组计划2003年完成的一项研究显示，人类拥有大约20500个基因并确定了每个人的DNA序列。但对于其中许多基因来说，它们在体内的功能仍然未知。新发现的基因属于这种“以前未知的功能”。事实上，该基因属于在任何生物体中都没有已知功能的一整类基因。

了解基因功能的一种方法是研究像蛔虫这样的模式生物，它拥有与人类相似数量的基因，但只有956个细胞，其中302个是神经细胞(神经元)。通过敲除或突变蛔虫基因并观察其效果，研究人员可以深入了解基因如何影响动物的结构或生理。

爱因斯坦的科学家们正在寻找组织发育中的神经系统结构的基因。他们集中研究了一对蛔虫感觉神经元在蛔虫的所有神经元中，PVD神经元共同形成了最大的树突网——这张感觉网几乎覆盖了蛔虫的整个皮肤表面，并能检测到疼痛和极端温度。

研究人员怀疑是皮肤中的一种基因“指示”附近的树突分支，于是开始寻找起作用的基因。为了找到它，他们在蠕虫中诱导随机突变，挑出那些在PVD树突分支中表现出缺陷的蠕虫，然后确定导致缺陷分支的基因突变。

这个漫长的过程被称为基因筛选，是由Yehuda Salzberg博士完成的，他是这项研究的主要作者，也是Buelow博士实验室的博士后。筛查显示，同一基因的四个突变导致PVD树突分支缺陷。研究人员表明，这种基因在皮肤中的表达产生了一种细胞外蛋白质，在发育过程中触发PVD树突的正常分支。PVD神经元的树突分支以前被描述为类似于烛台，所以爱因斯坦的科学家将这种基因命名为mnr-1，并将其蛋白质命名为menorin，或mnr-1。

mnr-1基因在协调树突分支方面的新功能可能不仅限于蛔虫。这种基因存在于从最简单到最复杂的多细胞动物中，包括人类。以这种方式保存的基因，经过数百万年的进化，往往是维持生命绝对必要的基因。

进一步的研究表明，皮肤中合成的menorin对促进PVD树突分支是必要的，但并不充分。menorin蛋白似乎与SAX-7/L1CAM形成复合物，SAX-7/L1CAM是一种在蛔虫皮肤和其他部位发现的著名细胞粘附蛋白。研究人员发现，当这种双蛋白复合物被DMA-1(生长中的感觉树突上发现的一种受体分子)感知时，树突分支就会发生。

“我们已经对感官因素有了相当多的了解神经元调节树突分支，”Buelow博士说。“但到目前为止，我们对外部线索几乎一无所知，这些线索塑造了对我们五种感官中的任何一种功能都至关重要的感觉树突。希望我们能成功找到两个皮肤来自树突分支的线索将有助于识别涉及其他感觉器官的线索，也可能是大脑中的线索。找到这样的线索可能会带来替代疗法树突因受伤或疾病而耗尽的乔木。