Developmental RacGAP α2-Chimaerin Signaling Is a Determinant of the Morphological Features of Dendritic Spines in Adulthood
Notice bibliographique
Résumé
Morphological characteristics of dendritic spines form the basis of cognitive ability. However, molecular mechanisms involved in fine-tuning of spine morphology during development are not fully understood. Moreover, it is unclear whether, and to what extent, these developmental mechanisms determine the normal adult spine morphological features. Here, we provide evidence that α2-isoform of Rac-specific GTPase-activating protein α-chimaerin (α2-chimaerin) is involved in spine morphological refinement during late postnatal period, and furthermore show that this developmental α2-chimaerin function affects adult spine morphologies. We used a series of mice with global and conditional knock-out of α-chimaerin isoforms (α1-chimaerin and α2-chimaerin). α2-Chimaerin disruption, but not α1-chimaerin disruption, in the mouse results in an increased size (and density) of spines in the hippocampus. In contrast, overexpression of α2-chimaerin in developing hippocampal neurons induces a decrease of spine size. Disruption of α2-chimaerin suppressed EphA-mediated spine morphogenesis in cultured developing hippocampal neurons. α2-Chimaerin disruption that begins during the juvenile stage results in an increased size of spines in the hippocampus. Meanwhile, spine morphologies are unaltered when α2-chimaerin is deleted only in adulthood. Consistent with these spine morphological results, disruption of α2-chimaerin beginning in the juvenile stage led to an increase in contextual fear learning in adulthood; whereas contextual learning was recently shown to be unaffected when α2-chimaerin was deleted only in adulthood. Together, these results suggest that α2-chimaerin signaling in developmental stages contributes to determination of the morphological features of adult spines and establishment of normal cognitive ability. SIGNIFICANCE STATEMENT: Recent studies of neurodevelopmental disorders in humans and their animal models have led to an attractive hypothesis that spine morphogenesis during development forms the basis of adult cognition. In particular, the roles of Rac and its regulators, such as Rac-specific GTPase-activating proteins (RacGAPs) and Rac guanine nucleotide exchange factors, are a topic of focus in spine morphogenesis and cognitive ability. Using a series of mice with global and conditional knock-out (KO) of RacGAP α-chimaerin isoforms (α1-chimaerin and α2-chimaerin), we provide compelling evidence demonstrating that α2-chimaerin is involved in spine morphological refinement during late postnatal development and that this developmental α2-chimaerin function affects adult spine morphologies. Furthermore, our results clearly showed that α2-chimaerin signaling during late postnatal development contributes to normal cognitive ability in adult mice.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».