{"id":5005606,"date":"2007-06-17T11:11:56","date_gmt":"2007-06-17T09:11:56","guid":{"rendered":"https:\/\/criticalbiomass.blog.hu\/2007\/06\/17\/szinapszisok_eredete"},"modified":"2007-06-17T11:11:56","modified_gmt":"2007-06-17T09:11:56","slug":"szinapszisok_eredete","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/?p=5005606","title":{"rendered":"Szinapszisok eredete"},"content":{"rendered":"

A (k\u00e9miai) szinapszis<\/a> azon kev\u00e9s biol\u00f3giai fogalmak egyike, amely feltehet\u0151leg mindenki sz\u00e1m\u00e1ra valamilyen minimum hom\u00e1lyos jelent\u00e9ssel b\u00edr. A kifejez\u00e9s azt a strukt\u00far\u00e1t takarja, amely k\u00e9t idegsejt (neuron) tal\u00e1lkoz\u00e1s\u00e1n\u00e1l j\u00f6n l\u00e9tre, \u00e9s ahol az egyik (preszinaptikus) neuronb\u00f3l \u00e9rkez\u0151 elektromos jel k\u00e9miai jell\u00e9 alakulva a sejtek k\u00f6z\u00f6tti t\u00e9ren \u00e1thatol, majd stimul\u00e1lja vagy g\u00e1tolja a m\u00e1sik (posztszinaptikus) sejtet. Ahhoz, hogy a dolog m\u0171k\u00f6dj\u00f6n mind k\u00e9t sejt oldal\u00e1n bonyolult molekul\u00e1ris komplexekre van sz\u00fcks\u00e9g: a preszinaptikus partnern\u00e9l apr\u00f3 kis h\u00f3lyagocsk\u00e1kban (vezikul\u00e1kban) lev\u0151 inger\u00fclet\u00e1tviv\u0151 anyagok (neurotranszmitterek), amelyek az elektromos impulzus \u00e9rkez\u00e9sekor a sejtk\u00f6zti t\u00e9rbe \u00fcr\u00fclnek, majd a posztszinaptikus partner megfelel\u0151 receptoraihoz k\u00f6t\u0151dve fejtik ki hat\u00e1sukat. Itt (a „t\u00faloldalon”) egy mikroszk\u00f3pos k\u00e9peken s\u00f6t\u00e9t vonalk\u00e9nt megjelen\u0151 strukt\u00fara kapcsol\u00f3dik a receptorok sejten bel\u00fcli r\u00e9szeihez. Ez posztszinaptikus denzit\u00e1s n\u00e9ven fut a tudom\u00e1nyos irodalomban, \u00e9s mindazon feh\u00e9rj\u00e9k gy\u0171jt\u0151neve, amelyek itt elhelyezkedve \u00e9s egy\u00fcttm\u0171k\u00f6dve, a neurotranszmitterek \u00e1ltal k\u00f6zvet\u00edtett jel feldolgoz\u00e1s\u00e1\u00e9rt felel\u0151sek.<\/p>\n

<\/p>\n

A szinapszis az idegrendszer egyik alapvet\u0151 m\u0171k\u00f6d\u00e9si eleme \u00e9s ennek megfelel\u0151en igencsak konzerv\u00e1lt a fel\u00e9p\u00edt\u00e9se az \u00e1llatvil\u00e1gban: gyakorlatilag a leg\u0151sibb sz\u00f6vetes \u00e1llatcsoportnak tartott csal\u00e1noz\u00f3kt\u00f3l kezdve, ecetmuslic\u00e1kon \u00e1t, az emberig ugyanazon feh\u00e9rj\u00e9kkel futunk \u00f6ssze a szinapszisokban. M\u00e9g \u00fagy is, hogy a csal\u00e1noz\u00f3knak csak egy primit\u00edv idegh\u00e1l\u00f3juk van, a rovarok \u00e9s gerincesek k\u00f6zponti idegrendszere, pedig szint\u00e9n radik\u00e1lisan elt\u00e9r\u0151 fel\u00e9p\u00edt\u00e9s\u0171.<\/p>\n

Pont ez a fajta fokozott m\u0171k\u00f6d\u00e9sbeli konzerv\u00e1ci\u00f3, azonban \u00e9rdekes k\u00e9rd\u00e9st vet fel: mik\u00e9ppen j\u00f6hetett l\u00e9tre egy ilyen strukt\u00fara, az evol\u00faci\u00f3 sor\u00e1n? Hiszen, ha egy elemet elvesz\u00fcnk egy ilyen molekul\u00e1ris komplexumb\u00f3l, az k\u00f6nnyen m\u0171k\u00f6d\u00e9sk\u00e9ptelens\u00e9ghez vezet.<\/p>\n

A v\u00e1laszhoz (pontosabban a r\u00e9szleges v\u00e1laszhoz, l\u00e1sd k\u00e9s\u0151bb, hogy mi\u00e9rt) az \u00f6sszes sz\u00f6vetes \u00e1llat rokonaihoz, a szivacsokhoz kell fordulnunk. A szivacsoknak semmilyen idegrendszer\u00fck nincs, hiszen (jelen tud\u00e1sunk szerint) idegsejtjeik sincsenek, vagyis nincs is \u00e9rtelme szinapszist keresni benn\u00fck. Ha teh\u00e1t megn\u00e9zz\u00fck, hogy a szinapszis k\u00e9t oldal\u00e1t alkot\u00f3 feh\u00e9rj\u00e9k jelen vannak-e, illetve, ha igen milyen funkci\u00f3val rendelkeznek, akkor egy k\u00e9pet kaphatunk arr\u00f3l, hogy milyen szerep\u00fck lehetett a szivacsok \u00e9s sz\u00f6vetes t\u00f6bbsejt\u0171 \u00e1llatok \u0151seiben, a k\u00e9miai szinapszis kialakul\u00e1s\u00e1t megel\u0151sz\u0151 id\u0151kben.<\/p>\n

A University of California egyik kutat\u00f3csoportja \u00e9pp valami ilyesmibe kezdett vele, \u00e9s elkezdt\u00e9k megvizsg\u00e1lni a posztszinaptikus denzit\u00e1st alkot\u00f3 feh\u00e9rj\u00e9k szivacs-megfelel\u0151it (homol\u00f3gjait). Az els\u0151 meglepet\u00e9s az volt, hogy majdnem mind jelen voltak (ez az\u00e9rt nem trivi\u00e1lis, mert elk\u00e9pzehet\u0151 lett volna, az is, hogy a k\u00f6z\u00f6s \u0151sben egyszer\u0171en m\u00e9g nem is j\u00f6tt l\u00e9tre sok szinaptikus feh\u00e9rje), l\u00e1sd k\u00e9k sz\u00ednnel jel\u00f6lve az als\u00f3 \u00e1br\u00e1n – a kiv\u00e9telt egy neurotranszmitter-receptor csal\u00e1d, az \u00fan. ionotr\u00f3p glutam\u00e1t receptorok k\u00e9pezt\u00e9k. A m\u00e1sodik, ha lehet m\u00e9g nagyobb meglepet\u00e9s pedig az volt, hogy a feh\u00e9rj\u00e9k azon r\u00e9szei, amelyek az emberi idegekben a feh\u00e9rj\u00e9k \u00f6sszekapcsol\u00f3d\u00e1s\u00e1t seg\u00edtik el\u0151, esetenk\u00e9nt (az \u00fan. PDZ-dom\u00e9nek<\/a> eset\u00e9n) 90%-ban azonosak voltak! Ez pedig er\u0151sen azt sugallja, hogy a szivacs sejtjeiben is \u00f6sszekapcsol\u00f3dnak, k\u00fcl\u00f6n\u00f6sen mert az \u00f6sszes ilyen homol\u00f3g g\u00e9n kifejez\u0151dik a szivacsl\u00e1rv\u00e1k egy speci\u00e1lis sejtt\u00edpus\u00e1ban, a flaska-sejtekben (flask cells). (Mivel csak g\u00e9nkifejez\u0151d\u00e9st n\u00e9ztek, ez m\u00e9g nem v\u00e9gleges bizony\u00edt\u00e9k a kapcsol\u00f3d\u00e1sra, ut\u00f3bbit \u00e9rtelemszer\u0171en csak feh\u00e9rjeszinten lehet vizsg\u00e1lni.)<\/p>\n

Hogy milyen szerep\u00fck lehetett ezeknek a \u0151si „posztszinaptikus denzit\u00e1soknak”, az most m\u00e9g rejt\u00e9ly. A flaska sejtek feltehet\u0151en a szivacs-l\u00e1rva k\u00f6rnyezet\u00e9t \u00e9rz\u00e9kelik valamik\u00e9ppen – \u00edgy kis j\u00f3indulattak az idegsejtek \u0151seinek v\u00e9lhetj\u00fck \u0151ket -, s felt\u00e9telezhet\u0151en a proto-szinapszisnak ebben lehet valamilyen szerepe. De ennek pontos ismerete n\u00e9lk\u00fcl is j\u00f3l l\u00e1that\u00f3, hogy a szinapszis nem a semmib\u0151l j\u00f6tt l\u00e9tre. S\u0151t, a folyamat nagyon j\u00f3l szeml\u00e9lteti az exapt\u00e1ci\u00f3<\/strong> folyamat\u00e1t<\/a>: azt, hogy az evol\u00faci\u00f3 „hozott anyagb\u00f3l” dolgozik, \u00e9s m\u00e1r meglev\u0151 strukt\u00far\u00e1kat haszn\u00e1l fel \u00faj funkci\u00f3k elv\u00e9gz\u00e9s\u00e9re. Gondoljunk p\u00e9ld\u00e1ul egy denev\u00e9r sz\u00e1rny\u00e1ra, amely mai tulajdonos\u00e1t akrobatikus rep\u00fcl\u00e9si k\u00e9pess\u00e9gekkel ruh\u00e1zza fel, de eredeti funkci\u00f3ja j\u00f3val parlagibb volt: a sz\u00e1razf\u00f6ld\u00f6n val\u00f3 helyv\u00e1ltoztat\u00e1st volt hivatott el\u0151seg\u00edteni. A proto-szinapszis – szinapszis \u00e9s mells\u0151 l\u00e1b – sz\u00e1rny \u00e1talakul\u00e1s ugyanazt a folyamatot szeml\u00e9lteti (\u00e9s akkor m\u00e9g nem is eml\u00edtettem a kreacionist\u00e1k kedvenc t\u00e9m\u00e1j\u00e1t, a bakteri\u00e1lis flagellumot, ami hasonl\u00f3 „logika” ment\u00e9n<\/a> j\u00f6hetett l\u00e9tre a bakt\u00e9riumok membr\u00e1nj\u00e1ban lev\u0151 szekr\u00e9ci\u00f3s k\u00e9sz\u00fcl\u00e9kb\u0151l).<\/p>\n

<\/center><\/p>\n

Persze, ha igaz\u00e1n kritikusak \u00e9s objekt\u00edvek akarunk lenni, megjegyzend\u0151, hogy a mai adataink birtok\u00e1ban egy m\u00e1sik lehet\u0151s\u00e9g sem z\u00e1rhat\u00f3 ki teljesen: hogy a szivacsok \u00e9s sz\u00f6vetes \u00e1llatok k\u00f6z\u00f6s \u0151s\u00e9nek igenis volt valamilyen egyszer\u0171 idegrendszere, tokkal, szinapszissal von\u00f3val, csak a szivacsok valami\u00e9rt degener\u00e1l\u00f3dtak. (Szerintem sokkal kisebb az es\u00e9lye, de t\u00e9ny, hogy elk\u00e9pzelhet\u0151.) Ez pedig azt jelenten\u00e9, hogy amit most proto-szinapszisnak v\u00e9l\u00fcnk, az val\u00f3j\u00e1ban egy \u0151si szinapszis maradv\u00e1nya. A dolog tiszt\u00e1z\u00e1s\u00e1hoz seg\u00edts\u00e9get ny\u00fajthat m\u00e9g egyszer\u0171bb \u00e9l\u0151l\u00e9nyek t\u00fczetes vizsg\u00e1lata a t\u00f6bbsejt\u0171s\u00e9g hat\u00e1r\u00e1n lev\u0151 Volvox<\/a><\/i> \u00e9ppen ide\u00e1lisnak l\u00e1tszik a feladatra, k\u00fcl\u00f6n\u00f6sen, mert ezekben a k\u00fcl\u00f6nleges \u00e9l\u0151l\u00e9nyekben is tal\u00e1lkozhatunk flaska-sejtekkel (b\u00e1r megjegyzend\u0151, hogy arr\u00f3l g\u0151z\u00f6m sincs, a k\u00e9t \u00e9l\u0151l\u00e9ny flaska sejtjei val\u00f3ban homol\u00f3gok, vagy csak valamilyen m\u00e1s okb\u00f3l hasonl\u00edt a form\u00e1juk – kicsit a hasamra \u00fct\u00f6ttem most ;-)). Mivel a proto-szinapszis legt\u00f6bb eleme hi\u00e1nyzik a n\u00f6v\u00e9nyekb\u0151l \u00e9s gomb\u00e1kb\u00f3l, mindenk\u00e9ppen \u00e9rdekes lesz meg\u00e9rteni, hogy mi is volt az eredeti funkci\u00f3ja ennek a molekul\u00e1ris strukt\u00far\u00e1nak. <\/i><\/p>\n

(A szinapszis \u00e1bra a University of Colorado egyik honlapj\u00e1r\u00f3l<\/a> sz\u00e1rmazik, a szivacsos fot\u00f3 pedig Richard Seaman<\/a> munk\u00e1j\u00e1t dics\u00e9ri.)<\/i><\/p>\n

\n

Sakarya O, Armstrong KA, Adamska M, Adamski M, Wang I, et al.<\/strong> (2007) A Post-Synaptic Scaffold at the Origin of the Animal Kingdom. PLoS ONE<\/i> 2(6)<\/strong>: e506. doi:10.1371\/journal.pone.0000506<\/a> <\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

A (k\u00e9miai) szinapszis azon kev\u00e9s biol\u00f3giai fogalmak egyike, amely feltehet\u0151leg mindenki sz\u00e1m\u00e1ra valamilyen minimum hom\u00e1lyos jelent\u00e9ssel b\u00edr. A kifejez\u00e9s azt a strukt\u00far\u00e1t takarja, amely k\u00e9t idegsejt (neuron) tal\u00e1lkoz\u00e1s\u00e1n\u00e1l j\u00f6n l\u00e9tre, \u00e9s ahol az egyik (preszinaptikus) neuronb\u00f3l \u00e9rkez\u0151 elektromos jel k\u00e9miai … Egy kattint\u00e1s ide a folytat\u00e1shoz…. →<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[3,1],"tags":[5,27],"class_list":["post-5005606","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-evolucio","category-uncategorized","tag-evodevo","tag-genomok"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/5005606","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=5005606"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/5005606\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=5005606"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=5005606"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=5005606"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}