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Studying the Integration of Adult-born Neurons

Neurogenesis occurs in adult mammalian brains in the sub-ventricular zone (SVZ) of the lateral ventricle and in the sub-granular zone (SGZ) of the ...

Synapsin III is a synaptic vesicle-associated protein that is expressed in cells of the subgranular layer of the hippocampal dentate gyrus, a brain region known to sustain substantial levels of neurogenesis into adulthood. Here we tested the hypothesis that synapsin III plays a role in adult neurogenesis with synapsin III knockout and wild-type mice. Immunocytochemistry of the adult hippocampal dentate gyrus revealed that synapsin III colocalizes with markers of neural progenitor cell development (nestin, PSA-NCAM, NeuN, and Tuj1) but did not colocalize with markers of mitosis (Ki67 and PCNA). Because neurogenesis consists of a number of stages, the proliferation, survival, and differentiation of neural progenitor cells were systematically quantitated in the hippocampal dentate gyrus of adult synapsin III knockout and wild-type mice. We found a 30% decrease in proliferation and a 55% increase in survival of neural progenitor cells in synapsin III knockout mice. We also observed a 6% increase in the number of neural progenitor cells that differentiated into neurons. No difference in the volume of the dentate gyrus was observed between synapsin III knockout and wild-type mice. Collectively, our results demonstrate a novel role for synapsin III in regulating the proliferation of neural progenitor cells in the adult hippocampal dentate gyrus. These findings suggest a distinct function for this synaptic vesicle protein, in addition to its role in neurotransmission.

Early involvement of synapsin III in neural progenitor cell development in the adult hippocampus.

Synapsin III ist eine synaptische Vesikel-assoziiertes Protein, das in den Zellen der subgranular Schicht der hippocampalen Gyrus dentatus, einer Hirnregion, die bekannterma&szlig;en erhebliche Neurogenese bis ins Erwachsenenalter aufrechtzuerhalten ausgedr&uuml;ckt wird. Hier haben wir die Hypothese, dass synapsin III eine Rolle im adulten Neurogenese mit synapsin III k.o. und Wildtyp M&auml;usen spielt getestet. Immunzytochemie von den Erwachsenen hippocampalen Gyrus dentatus ergab, dass synapsin III mit Markern der neuronalen Vorl&auml;uferzellen Zelle Entwicklung (nestin, PSA-NCAM, NeuN und Tuj1) colocalizes aber nicht mit Markern der Mitose (Ki67 und PCNA) colocalize. Da Neurogenese aus mehrere Phasen besteht, wurden die Verbreitung, &Uuml;berleben und Differenzierung der neuronalen Vorl&auml;uferzellen systematisch in der hippocampalen Gyrus dentatus von Erwachsenen synapsin III k.o. und Wildtyp M&auml;usen quantifiziert. Wir fanden einen 30 % R&uuml;ckgang der Verbreitung und um 55 % im &Uuml;berleben der neuronalen Vorl&auml;uferzellen synapsin III-Knockout-M&auml;usen. Wir beobachten auch eine 6 % Anstieg der Zahl der neuronalen Vorl&auml;uferzellen, die differenziert in Neuronen. Kein Unterschied in der Band von der Gyrus dentatus wurde zwischen synapsin III k.o. und Wildtyp M&auml;usen beobachtet. Unsere Ergebnisse zeigen gemeinsam eine neuartige Rolle f&uuml;r synapsin III bei der Regulierung der Verbreitung von neuronalen Vorl&auml;uferzellen in den Erwachsenen hippocampalen Gyrus dentatus. Diese Ergebnisse weisen eine distinct-Funktion f&uuml;r diese synaptische Vesikel Protein, zus&auml;tzlich zu seiner Rolle bei der Neurotransmission.

Fr&uuml;hzeitige Einbeziehung von synapsin III in neuronalen Vorl&auml;uferzellen-Zell-Entwicklung im Erwachsenen Hippocampus.

Biofluorescence exists in only a few classes of organisms, with Anthozoa possessing the majority of species known to express fluorescent proteins. Most species within the Anthozoan subgroup Scleractinia (reef-building corals) not only express green fluorescent proteins, they also localize the proteins in distinct anatomical patterns.We examined the distribution of biofluorescence in 33 coral species, representing 8 families, from study sites on Australia's Great Barrier Reef. For 28 of these species, we report the presence of biofluorescence for the first time. The dominant fluorescent emissions observed were green (480-520 nm) and red (580-600 nm). Fluorescent proteins were expressed in three distinct patterns (highlighted, uniform, and complementary) among specific anatomical structures of corals across a variety of families. We report no significant overlap between the distribution of fluorescent proteins and the distribution of zooxanthellae. Analysis of the patterns of fluorescent protein distribution provides evidence that the scheme in which fluorescent proteins are distributed among the anatomical structures of corals is nonrandom. This targeted expression of fluorescent proteins in corals produces contrast and may function as a signaling mechanism to organisms with sensitivity to specific wavelengths of light.

Patterns of fluorescent protein expression in Scleractinian corals.

Biofluorescence existiert in nur wenige Klassen Organismen, mit Anthozoa besitzen die meisten Arten bekannt, fluoreszierende Proteine zu &auml;u&szlig;ern. Die meisten Arten innerhalb der Anthozoan Untergruppe Steinkorallen (riffbildenden Korallen) nicht nur schnelles gr&uuml;n fluoreszierende Proteine, auch lokalisieren sie die Proteine in unterschiedlichen anatomischen Muster.Wir untersucht die Verteilung der Biofluorescence in 33 Korallenarten, die Darstellung von 8 Familien aus Studienzentren Australiens Great Barrier Reef. F&uuml;r 28 dieser Arten berichten wir das Vorhandensein von Biofluorescence zum ersten Mal. Die dominanten fluoreszierenden Emissionen beobachtet wurden gr&uuml;n (480-520 nm) und rot (580-600 nm). Fluoreszierende Proteine wurden in drei verschiedene Muster (hervorgehobene, einheitliche und komplement&auml;re) unter bestimmten anatomischen Strukturen von Korallen &uuml;ber eine Vielzahl von Familien ge&auml;u&szlig;ert. Wir berichten keine erhebliche &Uuml;berschneidungen zwischen der Verteilung der fluoreszierende Proteine und die Verteilung der Zooxanthellen. Analyse der Muster der fluoreszierenden Proteins Verteilung liefert Hinweise darauf, dass das Schema, in dem die anatomischen Strukturen der Korallen fluoreszierende Proteine verteilt werden, gezielt ist. Diese gezielte Ausdruck fluoreszierende Proteine in Korallen erzeugt Kontrast und funktioniert als einen Signalisierungsmechanismus f&uuml;r Organismen mit Sensibilit&auml;t f&uuml;r bestimmte Wellenl&auml;ngen des Lichts.

Muster der fluoreszierenden Proteinausdruck im Oberperm Korallen.

The sequential synaptic integration of adult-born neurons has been widely examined in rodents, but the mechanisms regulating the integration remain largely unknown. The primary cilium, a microtubule-based signaling center, is essential for vertebrate development, including the development of the CNS. We examined the assembly and function of the primary cilium in the synaptic integration of adult-born mouse hippocampal neurons. Primary cilia were absent in young adult-born neurons, but assembled precisely at the stage when newborn neurons approach their final destination, further extend dendrites and form synapses with entorhinal cortical projections. Conditional deletion of cilia from adult-born neurons induced severe defects in dendritic refinement and synapse formation. Deletion of primary cilia led to enhanced Wnt and Î²-catenin signaling, which may account for these developmental defects. Taken together, our findings identify the assembly of primary cilia as a critical regulatory event in the dendritic refinement and synaptic integration of adult-born neurons.

A role for primary cilia in glutamatergic synaptic integration of adult-born neurons.

Die sequenzielle synaptische Integration von Erwachsenen-US-amerikanischer Neuronen ist weithin bei Nagern untersucht worden, aber die Regulierungsmechanismen der Integration bleiben weitgehend unbekannt. Die prim&auml;re Zilie, eine Microtubule-Signalisierung Center mit Sitz in unbedingt vertebrate Entwicklung, einschlie&szlig;lich der Entwicklung des ZNS. Wir untersuchten die Assembly und die Funktion der prim&auml;ren Zilie in die synaptische Integration von Erwachsenen-US-amerikanischer Maus Neuronen. Prim&auml;re Zilien waren abwesend in den jungen Erwachsenen-US-amerikanischer Neuronen, sondern versammelt genau in der Phase, wenn Neugeborene Neuronen zu ihrem Zielort n&auml;hern, weiter verl&auml;ngern Dendriten und Synapsen mit entorhinalen kortikalen Projektionen zu bilden. Bedingte L&ouml;schung der Cilien aus Erwachsenen-US-amerikanischer Neuronen induziert schwere M&auml;ngel in dendritischen Raffinesse und Synapse Bildung. L&ouml;schen der prim&auml;ren Zilien f&uuml;hrte zur verst&auml;rkten Wnt und &beta;-Catenin signalisieren, was diese entwicklungsbedingte defekte vielleicht. Zusammengenommen identifizieren unsere Ergebnisse der Versammlung der prim&auml;re Zilien als wichtige regulatorische Ereignis in die dendritischen Verfeinerung und synaptische Integration von Erwachsenen-US-amerikanischer Neuronen.

Article	Year
Early involvement of synapsin III in neural progenitor cell development in the adult hippocampus. The Journal of comparative neurology\| PubMed ID: 18271024	2008
Patterns of fluorescent protein expression in Scleractinian corals. The Biological bulletin\| PubMed ID: 18840775	2008
A role for primary cilia in glutamatergic synaptic integration of adult-born neurons. Nature neuroscience\| PubMed ID: 22306608	2012

Stephen Janoschka

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