25 июня 2013

Генетики решают загадку волчьей пасти

Генетики решают загадку волчьей пасти

Путем выявления белка, который выполняет функцию генетического модификатора, ученые из Лаборатории Колд-Спринг Харбор (ЛКСХ) решили загадку того, почему некоторые дети рождаются с серьезным синдромом, таким как волчья пасть, и крупными деформациями кожи и конечностей, в то время как другие младенцы, с той же генетической предрасположенностью к мутации, имеют незначительные или не имеют почти никаких признаков заболевания.

EEC — означает синдром эктродактилии-эктодермальной дисплазии расщелины губы и нёба. Он редко встречается в его полномасштабной форме, хотя отдельные аспекты сопутствующей патологии, такие, как волчья пасть, являются более распространенными. EEC имеет известного генетического возбудителя, односимвольная ДНК мутация в гене под названием p63. Эта ошибка вызывает мутации в белке p63, который кодирует ген. EEC является аутосомно-доминантным, а это означает, что только один родитель способствует предоставлению дефектной копии гена для ребенка, чтобы развить болезнь.

Когда один из родителей несет мутантный ген, каждый ребенок имеет 50% шансов родиться с ЕЕС!

Главный вопрос в том, почему некоторые дети с мутацией имеют серьезные врожденные дефекты, в то время как другие — в некоторых случаях, братья и сестры детей с дефектами — которые несут те же мутации p63, по большей части или полностью не имеют таких же симптомов.

Профессор Алеа Миллс, доктор наук, генетик лаборатории Колд Спринг Харбор, возглавляла команду. Сложная серия генетических экспериментов под руководством Миллса показывает, что наличие или отсутствие одного варианта типа p63 белка, называемого TAp63, определяет, будет или нет у ребенка с мутацией P63 развиваться EEC патология. TAp63 обычно защищает от врожденных дефектов, и если его нет, то патологии, несомненно, происходят, как показали эксперименты команды.
 
Раскрытие тайны переменной патологии
 
В 1999 году, Миллс сделала первый генетический «нокаут» модели Р63, у мышей, положив ген p63 на карту. Мыши, полностью лишенные гена p63, рождались с врожденными дефектами, похожими на сильно выраженные симптомы, свойственные ЕЕС у людей. Теперь, с грантом от фонда The March of Dimes, команда Миллса первая, кто выполнила «активацию» мышиной модели ЕЕС, в которой они заменили нормальный ген p63 с версией врожденной односимвольной мутации, являющейся причиной возникновения EEC у людей.

«Мы сделали первую мышиную модель человеческого EEC синдрома», — отмечает Эмма Вернерссон Линдал, кандидат наук, старший научный сотрудник и ведущий автор работы, опубликованной в Американском журнале медицинской генетики, в которой объявляются результаты работы команды. «Эти мыши, как и дети, рожденные с ЕЕС, показали ряд врожденных дефектов, полностью сводный ряд дефектов, которые мы видим в синдроме человека», — говорит она.

Чтобы разгадать тайну изменчивой патологии, Лаборатория Колд Спринг Харбор проверили идею о том, что сам белок p63 контролирует или «модифицирует» ЕЕС проявления у разных людей. Вариант, который они испытали и который оказался успешным был следующим: мыши с ЕЕС, вызывающий мутацию p63 были скрещены с мышами, у которых отсутствовал TAp63, один из двух основных классов белков p63. Те, у кого были оба генетических изменения, неизменно имели признаки ЕЕС.

Большинство генов генерируют команды для производства белков; как именно ген включается или его послание влияет на версии структурно различных белков, которые производятся, пока не ясно. Все здоровые люди порождают оба основных класса белков p63. TAp63 является классом p63 белка, который изменяет особенности EEC. Мыши, лишенные TAp63, не имели патологии, что означает, что отсутствие только TAp63 не несет ответственность за наличие синдрома. Но когда мыши, лишенные TAp63, также обладают EEC вызывающими мутациями гена p63, патология всегда происходит.

Эта работа показывает, что уровни белка TAp63 определяют, будут ли дети, которые унаследовали одну копию EEC, вызывающую мутацию от одного из своих родителей, рождаться с врожденными дефектами. Миллс полагает, что, когда уровни TAp63 падают ниже определенного порога, он уже не может защищать и открывает путь к развитию патологии.

Единственный путь, когда Вы можете иметь ЕЕС мутации и быть нормальным, или иметь незначительные симптомы заболевания, такие как небольшие перепонки, между двумя пальцами на ногах — это иметь достаточное количество TAp63 белка в клетках, когда и где это необходимо, в процессе развития.

Она надеется, что открытие ее команды, касательно того, что TAp63 влияет на наличие врожденных дефектов, будет стимулировать врачей, лечащих детей с EEC, сравнить их лишь слегка затронутых братьев и сестер или других детей, которые имеют тяжелую форму заболевания. «Это будет иметь важное значение для последовательности ДНК этих детей и для сравнения результатов. В чем разница? Если мы найдем различия, мы поймем это. Если мы обнаружим, что последовательность в точности такая же, то мы могли бы смотреть на несколько факторов, регулирующих экспрессию генов для доказательства того, как TAp63 выражается по-разному в каждой группе».


Источник: sciencedaily.com



Как иммунная система обнаруживает скрытых «злоумышленников»?

Исследования, проведенные доцентом Техасского университета A&M Вонмуком Хвангом, привели к лучшему пониманию того, как компоненты иммунной системы организма находят вторгшиеся или поврежденные клетки, что может привести к новым подходам к лечению вирусов и рака. Хван, доцент кафедры биомедицинской инженерии Техасского университета A&M, написал об этом в статье, недавно опубликованной в журнале Proceedings of the National…

Прорыв в регенеративной стоматологии

Новые знания о клеточном составе и росте зубов могут ускорить развитие регенеративной стоматологии — биологической терапии поврежденных зубов, а также лечения чувствительности зубов. Исследование, проведенное учеными из Каролинского института, опубликовано в Nature Communications. Зубы развиваются в результате сложного процесса, в котором мягкие ткани с соединительной тканью, нервами и кровеносными сосудами соединяются с тремя различными типами…

Долгосрочные неврологические последствия COVID-19

Готов ли мир к волне неврологических последствий, которые могут возникнуть в результате COVID-19? Этот вопрос находится в авангарде исследований, проводимых в Институте неврологии и психического здоровья Флори. Команда нейробиологов и клиницистов изучает потенциальную связь между COVID-19 и повышенным риском болезни Паркинсона, а также меры, чтобы опередить кривую. «Хотя ученые все еще изучают, как вирус SARS-CoV-2…

Как генетика может повлиять на лечение COVID-19

За последние несколько месяцев в отношении ряда лекарств для лечения COVID-19 проводились исследования, при этом не было достоверно установленной безопасности или данных, подтверждающих эти утверждения. Однако некоторые из этих недоказанных методов лечения могут иметь скрытые генетические причины неэффективности и приводить к фатальным побочным эффектам, как это обнаруживается с гидроксихлорохином. Аспиранты Факультета фармацевтического колледжа Университета Миннесоты…

Исследователи предупреждают: нет безопасного уровня потребления кофеина для беременных

Кофеин, вероятно, является наиболее широко употребляемым психоактивным веществом в истории, и многие люди, в том числе беременные женщины, потребляют его ежедневно. Беременным или пытающимся забеременеть женщинам следует рекомендовать избегать употребления кофеина, поскольку данные свидетельствуют о том, что потребление кофеина матерью связано с отрицательными исходами беременности и что безопасного уровня потребления не существует, — показывает анализ…