Структура мозга имеет столбчатые черты, которые, как предполагается, возникают из нервных клеток (нейронов), происходящих из одной и той же родительской клетки, первоначально образующих радиальные единицы. Однако как именно этот процесс протекает на молекулярном уровне, остается невыясненным. Макото Сато и его коллеги из Университета Канадзавы сделали важный вывод о том, как в мозгу мухи ген, известный как Dscam, регулирует то, как нейроны одной линии отталкиваются друг от друга и проецируют свои аксоны на разные столбцы. (Аксоны или нервные волокна представляют собой длинные выступы нервных клеток, функция которых заключается в передаче электрических сигналов.) Это открытие подтверждает «гипотезу радиальных единиц», при этом задействованным механизмом является зависящее от клонов отталкивание сестринских нейронов.
Исследователи сначала изучили эволюцию роста нейронов в мозговом веществе, части зрительной системы мухи, имеющей столбчатую структуру. Его развитие похоже на развитие коры больших полушарий в головном мозге млекопитающих; он включает нейробласты (нервные стволовые клетки), которые продуцируют радиально ориентированные и клонально связанные группы нейронов. Сато и его коллеги записали расстояния между сестринскими нейронами (т.е. нейронами, происходящими из одного нейробласта и образующими радиальную единицу) и между парами аксонов. На основании полученных данных о расстоянии ученые смогли сделать вывод, что сестринские нейроны часто отталкиваются друг от друга - это наблюдение согласуется с образованием столбцов. Сато и его коллеги называют этот процесс «зависимым от происхождения отталкиванием».
Механизм, обеспечивающий зависящее от клонов отталкивание, должен лежать в дочерних нейронах, происходящих из одного и того же нейробласта, «запоминающих» идентичность своего общего материнского нейробласта. Сато и его коллеги выдвинули объяснение, что в этом участвует белок Dscam1. Dscam1 может развить почти 20 000 вариантов, но когда две идентичные молекулы Dscam1 связываются, они приводят к отталкивающему сигналу, который, как известно, контролирует самопроизвольное избегание в определенных дендритных процессах - дендриты представляют собой ответвления нервных клеток . Обоснование этого состоит в том, что дочерние нейроны, происходящие из одного и того же нейробласта, производят один и тот же вариант Dscam1 и поэтому отталкиваются друг от друга, тогда как нейроны разных клонов экспрессируют разные варианты Dscam1, которые не отталкиваются друг от друга и могут проецироваться в один и тот же столбец.
