Sinir sistemindeki nöronal ağlar, canlılar için hayati önem taşıyan; hareket, nefes alma, duruş ve denge gibi çeşitli davranışların yönetiminde merkezi rol oynar. Gelişim sırasında farklı nöron tipleri arasındaki sinaptik bağlantılar, bu hayati işlevleri kolaylaştıran sinir ağlarının temel mimarisini oluşturur. Spinal kord, bu nöronal ağları oluşturmak üzere birbirine bağlanan dengeli sayıda eksitator (Glutamaterjik) ve inhibitör (GABAerjik) nöronları içerir. Bugüne kadar yapılan çalışmalarda, spinal korddaki çeşitli nöron popülasyonlarının gelişimini tanımlamak ve yönlendirmek için merkezi sinir sistemi (MSS) gelişimi boyunca eksprese olan ve fonksiyon gören transkripsiyon faktör (TF) ağları araştırılmıştır. Dorsal spinal kordda eksitatör ve inhibitör nöronlar arasındaki dengenin, erken gelişim aşamasında temel sarmal-döngü-sarmal (bHLH) transkripsiyon aktivatörleri ve PRDM13 repressörü arasındaki etkileşim süreciyle belirlenir. bHLH TF'leri olan ASCL1 ve PTF1A, sırasıyla eksitatör ve inhibitör nöron gen ekspresyon programlarını başlatırken, PRDM13, alternatif hücre kaderlerini susturmak için gereklidir. Burada kilit nokta, bHLH ve PRDM faktörlerinin, embriyogenez boyunca progenitör hücrelerde (öncü hücre) nöron çeşitliliğini oluşturmak üzere kritik kader seçim noktalarında eksprese olmasıdır. Nöron alt tiplerinin belirlenmesinde bu faktörlerin işlevleri konusunda önemli ilerlemeler kaydedilmiş olmasına rağmen, belirli gen programlarını nasıl düzenlediği ile ilgili mekanizmalar henüz açık değildir. Bu mekanizmaların ortaya çıkarılması, gelecekte sinir sistemi gelişimindeki bozuklukların çözümüne ve gelişim anomalileri sonucu oluşan klinik problemlerin tedavisine yönelik araştırmalara ışık tutacaktır.
Neuronal networks in the nervous system play a central role in various behaviors essential for living organisms, such as movement, breathing, posture, and balance. Synaptic connections between different types of neurons during development form the basic architecture of neural networks that facilitate vital functions. The spinal cord contains a balanced number of excitatory (Glutamatergic) and inhibitory (GABAergic) neurons that connect to each other to create neural networks. Studies to date have investigated transcription factor (TF) networks that are expressed and function throughout central nervous system (CNS) development to identify and guide the development of diverse populations of neurons in the spinal cord. The balance between inhibitory and excitatory neurons in the dorsal spinal cord is established early in development in a process dominated by the interplay between basic helix-loop-helix (bHLH) transcriptional activators and a PRDM repressor PRDM13. The bHLH TFs, ASCL1 and PTF1A, initiate excitatory and inhibitory neuron gene expression programs, respectively, while PRDM13 is necessary to silence alternative cell fates. The central premise is that bHLH and PRDM factors sit poised at critical fate choice points in multiple lineages throughout the embryo, including those generating neuronal diversity. Although substantial progress has been made in identifying these factors and their functions in neuronal sub-type specification, the mechanisms how regulate specific gene programs are not yet clear. Uncovering these mechanisms will shed light on future research on the solution of disorder in the development of the nervous system and the treatment of clinical problems resulting from developmental anomalies.
