Биологические инженеры в Массачусетском технологическом институте (MIT) в США обнаружили, что ген, вызывающий Хантингтонболезнь, фатальное нейродегенеративное нарушение, повреждает функцию клетки головного мозга путем разрушения релейных структур переключения других генов. Они надеютсяоткрытие приведет к способам восстановить нормальную экспрессию гена, которая может использоваться в лечении, чтобы замедлить или остановить развитие болезни вранние стадии.Эрнест Фрэенкель, адъюнкт-профессор биотехники в MIT, и коллеги, пишет об их результатах исследования в Продолжениях
Национальная академия наук.В заявлении, сделанном 16 января, Фрэенкель объясняет, что его группа очень интересуется самыми ранними фазами Хантингтона, «потому что именно тогдасуществует большая часть надежды, что Вы могли или замедлиться или остановить развитие болезни и позволить людям жить здоровыми жизнями оченьдольше."«К этому времени существует намного более тяжелая нейродегенерация, маловероятно, что Вы собираетесь быть способными полностью изменить повреждение», добавляет он.
Ген для болезни ХантингтонаБолезнь Хантингтона является фатальным нейродегенеративным нарушением, влияющим приблизительно на 30 000 американцев. Это – как правило, вмешивающееся генетическое заболеваниесередина жизни и причины прогрессивная смерть в определенных областях мозга.
Большая часть повреждения к базальным ганглиям, части мозга, который ответственен за многие функции, включая добровольный контроль мышц иформирование привычки.Ген для болезни Хантингтона, обнаруженной приблизительно 20 лет назад, кодексы для белка мутанта, назвал «huntingtin», собирающийся вклетки.Ген мутанта содержит много дополнительных повторений последовательностей ДНК, но до этого исследования, как такая дополнительная длина производит симптомыХантингтон был полной тайной.
Химическая модификация ДНКДНК несет проект или инструкции для того, чтобы сделать белки, делающие работу создания и контролирования клетками.
Процесс назвал использование транскрипции aспециальная группа белков, чтобы «прочитать» инструкции в ДНК.Но белок транскрипции не может прочитать инструкцию по ДНК, если соответствующая секция ДНК заблокирована.
Это – то, как гены могут быть «включены ипрочь», формируя запутанную структуру гарантирующей экспрессии гена правильная инструкция транскрибирована в нужное время для здорового организма квырастите и живите.Один способ блокировать доступ к генам состоит в том, чтобы приложить метиловые группы к соответствующим секциям ДНК. И существуют гены, делающие это как пути куправляйте, когда другие гены будут включены и выключены.Это было только недавно, что ученые поняли, что структуры метилирования ДНК не фиксированы во время эмбрионального развития, но могут измениться во времяцелая жизнь взрослого.
Фактически, они возвращаются к представлению, что это – активный процесс, вовлеченный в широкий спектр нормального поведения клетки.Исследование находит неожиданные структуры метилирования ДНКДля их исследования Fraenkel и коллеги измерили изменения в структурах метилирования ДНК в клетках от мозгов эмбрионов мыши с ранней стадиейБолезнь Хантингтона.
Клетки были от striatum, который является самой большой частью базальных ганглий. striatum – то, где планирование движения происходит и сильнозатронутый болезнью Хантингтона.Исследователи были удивлены найти, что клетки с нормальными формами huntingtin белка имели существенно различную структуру метилирования к клеткамс мутантными формами. Некоторые отрезки ДНК потеряли метилирование, в то время как другие получили его.Они также отметили, что большинство затронутых мест было в областях генома, управляющих включением и прочь соседних геновответственный за рост и выживание клеток головного мозга.
Кажется, что мутантная форма huntingtin специфично предназначается для генов, вовлеченных в функцию мозга, говорит Фрэенкель, размышляющий, это могло бытьразрушения в тех генах, составляющих brainwasting особенность симптомов болезни Хантингтона, включая ранние изменения впознание.После замечающий различия в структурах метилирования, команда также идентифицировала многие белки, которые свяжут с включенными местами, включая
Sox2 и другие гены, которые, как известно, управляли генами, вовлеченными в рост клетки головного мозга и поведение.Следующий шаг мог указать на новые цели леченияКоманда теперь пытается обнаружить, как изменения метилирования фактически производят симптомы болезни.
Результаты исследования такого расследованиямог указать на новые цели лечения.«Можно было предположить, что, если мы можем выяснить в большем количестве механистических деталей, что вызывает эти изменения в метилировании, мы могли бы быть в состоянии заблокироватьэтот процесс и восстанавливает нормальные уровни транскрипции вначале в пациентах», говорит Фрэенкель.
Они также используют мышей, чтобы проверить, прогрессируют ли структуры изменения метилирования как болезнь.Фонды от Национальных Институтов Здоровья заплатили за исследование.
В ноябре 2012 исследователи в университете Монреаля показали, как они идентифицировали и «выключили» вызывающую химическую цепочкунейродегенеративные заболевания, такие как болезнь Хантингтона, амиотрофический боковой склероз и деменция.