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Contents

CHAPTER I. Inhibition of bipolar to multipolar transition of migratingneural cells by Mesoderm-Specific Transcript in developing mouse neocortex 8

I. INTRODUCTION 9

II. MATERIALS AND METHODS 11

1. Animals and in utero electroporation 11

2. DNA construction 11

3. Immunohistochemistry 12

4. Cell cycle analysis 12

5. Primary culture 12

6. Immunocytochemistry 13

7. Detection of apoptotic cells by Annexin assay 13

8. Cell culture 13

9. Western blot analysis 13

10. RNA extraction and quantitative real-time PCR 14

11. Statistical analysis 14

III. RESULTS 15

1. Mest knockdown reduces migration of neurons from VZ to CP 15

2. Mest regulates the transition process of bipolar cortical neurons into multipolar cortical neurons in upper SVZ. 15

3. Mest negative neurons remain in the IMZ with bipolar morphology 16

4. Mest silencing in neurons affects their attachment with the radial glia (RG) cells during migration 17

5. Neurons with Mest knockdown migrates tangentially 18

6. Mest regulates different components of Wnt signalling and Akt phosphorylation 19

7. miR335 inhibition does not affect Mest signal but enhances neuronal migration tangentially in flipped orientation of the normal system 19

IV. DISCUSSION 33

V. Reference 35

CHAPTER II. Depletion of inositol polyphosphate 4-phosphatase II suppresses callosal axon formation in the developing mice 38

I. INTRODUCTION 39

II. MATERIALS AND METHODS 39

1. Animals 40

2. DNA construction 40

3. In utero electroporation 40

4. Immunohistochemistry 41

5. Cell culture 41

6. Immunocytochemistry 41

7. Western blot analysis 42

8. Determination of knockdown efficiency 42

9. Image analysis and statistical methods 42

III. RESULTS 44

1. Depleting INPP4B suppresses callosal axon formation 44

2. Depleting INPP4B diminishes the SatB2-positive pyramidal neuron population 44

3. Depleting INPP4B attenuates axon polarization in developing cortical neuron 45

IV. DISCUSSION 52

V. REFERENCES 54

ABSTRACT 56

요약 57

List of Figures

CHAPTER I. Inhibition of bipolar to multipolar transition of migratingneural cells by Mesoderm-Specific Transcript in developing mouse neocortex 22

Figure 1. Mest knockdown in cortex reduces migration of neurons into CP region 22

Figure 2. Mest knockdown decreases transition of bipolar cortical neurons into multipolar cortical neurons in upper SVZ 25

Figure 3. Mest knockdown neurons remain as bipolar in the IMZ 26

Figure 4. Mest knockdown neurons reduced multipolar cells in primary culture 27

Figure 5. Mest knockdown neurons cannot attach to the radial glial cells 29

Figure 6. Mest knockdown enhances migration tangentially but not radial migration 30

Figure 7. Mest regulates different components of Wnt signaling 31

Figure 8. miR-335 knockdown increase in movement tangentially 32

CHAPTER II. Depletion of inositol polyphosphate 4-phosphatase II suppresses callosal axon formation in the developing mice 48

Fig. 1. Depleting INPP4B reduces callosal axon formation 48

Fig. 2. INPP4B depletion diminishes the formation of SatB2-positive pyramidal neurons 49

Fig. 3. INPP4B depletion suppresses axon polarization 51

초록보기

대뇌 피질은 신생 신경세포가 신경 상피 층에서 발생되고 분화, 이주하여 대뇌 피질 판에 신경세포들의 최종 위치로 형태를 이루는 구조이다. 신경 피질의 발달 과정에서 많은 유전자들은 접선이주 및 방사형이주로 알려진 일련의 과정에서 뇌 표면을 향해 이동하는데 기여한다. 각인 유전자인 Mest는 발생단계 및 성인의 뇌 뿐만 아니라 중배엽 형성에도 기인하는 것으로 알려져 있다. Mest의 신경세포 이주에서의 구체적인 역할은 아직 연구되지 않았다. 본 연구진은 인유테로 유전자 삽입 기술을 사용하여 배아단계 마우스의 신피질에 shRNA를 이용하여 Mest의 발현을 감소시켰다. shRNA에 의한 Mest의 감소는 피질 층으로 이주하는 신경세포의 수를 상당히 감소시킨 것을 확인 할 수 있었다. 본 연구를 통해 Mest의 레벨의 감소가 Sub-ventricular zone에서 세포이주 과정을 통하여 벗어난 피질 신경세포들의 양극성에서 다극성으로 형태 전환하는 과정을 방해하는 것을 확인하였다. GSK-Akt 신호전달계가 Mest의 중요한 역할을 수행할 것으로 사료된다. 또한 Mest의 비 발현 부위인 miR-335는 방사형 이주가 아니라 접선형 이주에 더 영향력이 있는 것을 확인하였다. 전반적으로 본 연구진의 결과는 신경세포의 이주에 있어 Mest가 중요한 역할을 수행하고 세포형태 전이를 조절 한다고 사료된다.

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