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Kortikale neurale Stamm- und Vorläuferzellen

Die Entwicklung des Neokortex und insbesondere dessen unterschiedliche Morphologie hängt maßgeblich von der Aktivität und dem Verhalten kortikaler neuraler Stamm- und Vorläuferzellen (cNPCs) ab. Diese Zellen produzieren während eines bestimmten Zeitraums der kortikalen Entwicklung (Neurogenese) den Großteil der Neuronen des erwachsenen Neokortex. Die Anzahl der Neuronen ist dabei ein entscheidender Faktor für das Erscheinungsbild des Neokortex: Je mehr Neuronen gebildet werden, desto größer und stärker gefaltet ist der Neokortex. Die Anzahl der Neuronen steht in Zusammenhang mit der Aktivität und dem Verhalten der cNPCs. Somit stellt die Regulation der Aktivität und des Verhaltens dieser cNPCs eine wesentliche Grundlage für die Neokortex-Morphologie dar, und Veränderungen in dieser Regulation können zu einer unterschiedlichen Morphologie des Neokortex führen.

Regulation von Vorläuferzellen

Die Regulation der cNPCs erfolgt über Gene, die spezifisch in diesen Zellen und beispielsweise nicht in Neuronen exprimiert werden. Unser Interesse gilt genau jenen Genen, die spezifisch in cNPCs exprimiert werden, jedoch zwischen verschiedenen Primatenspezies unterschiedlich aktiv sind. Diese Gene sind höchstwahrscheinlich für das unterschiedliche Verhalten der cNPCs und damit für die unterschiedliche Morphologie des Neokortex zwischen verschiedenen Primatenspezies verantwortlich. Eine zentrale Rolle dabei spielen Transkriptionsfaktoren, da sie die Expression mehrerer Gene regulieren und somit Veränderungen in diesen Transkriptionsfaktoren einen starken Einfluss auf das Verhalten und die Aktivität der cNPCs haben können.

Zinkfingertranskriptionsfaktoren

Eine Familie von Transkriptionsfaktoren, die sogenannten Zinkfingertranskriptionsfaktoren (ZNFs), hat sich insbesondere in Primaten stark ausgedehnt. ZNFs sind negative Regulatoren der Transkription, die durch die sogenannte Zinkfingerdomäne definiert werden, welche ihnen die Bindung an spezifische DNA-Sequenzen ermöglicht. Für viele dieser ZNFs wurden bedeutende Rollen in der neuralen Entwicklung sowie in der Entstehung von Hirnfehlbildungen vorgeschlagen. Aufgrund der Expansion der ZNFs in Primaten und ihres möglichen Beitrags zur neuralen Entwicklung und zu Hirnfehlbildungen betrachten wir diese Transkriptionsfaktoren als wichtige Kandidaten für die Regulation der unterschiedlichen Neokortex-Morphologie innerhalb der Ordnung der Primaten.