Дизайнерская молекула указывает на лечение болезней, вызванных повторениями ДНК

Фридрейч, как по крайней мере 40 других генетических заболеваний, вызван отрезками повторяющейся ДНК, которые препятствуют тому, чтобы белок формировался правильно.Повторения могут содержать сотни идентичных, коротких последовательностей ДНК (таких как GAAGAAGAAGAA…). При некоторых болезнях, включая Фридрейча, повторения становятся контрольно-пропускными пунктами к клеточным машинам, которые расшифровывают ген и начинают делать белок, в котором нуждается клетка.

При других болезнях, таких как неврологическое условие Хантингтон, повторения могут привести к избыточному белку, который самому может стать токсичным.В исследовании, о котором сообщают на этой неделе в журнале Science, Асим Ансари, преподаватель биохимии и геномики в Висконсинском университете в Мадисоне и коллег показал, что их «молекулярный протез» может помочь клеточному оборудованию преодолеть блокаду, изложенную повторениями в атаксии Фридрейча.Один компонент протеза определяет местонахождение повторений, тогда второе помогает клеточному солдату оборудования мимо повторений правильно расшифровать ген.Фридрейч появляется только в одном американце в 50 000, но это фатальное и неподдающееся обработке, говорит Ансари. «Эти дети накапливают повторения в гене для белка, названного frataxin, что митохондрии, электростанция клетки, должны обработать энергию.

Без frataxin ткани, которые используют большую часть энергии, повреждены сначала: мозг, сердце и поджелудочная железа».Уже в возрасте 5, ослабляют движению, «потому что у мозга нет энергии, в которой это нуждается, и это также накапливает повреждение ДНК», говорит Ансари, у которого есть совместная встреча с Центром Генома Висконсина в Висконсинском университете в Мадисоне. «Большинство молодых людей с Фридрейчем заболевает тяжелыми проблемами с сердцем и приковано к инвалидному креслу, но болезнь так редка, что немного фармацевтических фирм вкладывают капитал в нее».В группе Ансари Грэм Эрвин, Мэтью Гришоп и Асфа Али сформировали команду, которая проектировала и создала молекулу прототипа, и также организовала сотрудничество с коллегами в Висконсинском университете в Мадисоне, фармацевтической фирме Novartis и ведущий медицинский центр в Индии.

Научная публикация оперлась на два вида экспериментов:В исследованиях клеточных линий от пациентов больше чем 20 Фридрейча молекулярный протез восстановил выражение frataxin белка.У мышей, содержащих пересаженные клетки человека, несущие приблизительно 310 повторений GAA, протез восстановил выражение сигнального белка к почти нормальному.

Проверяемая молекула разработана, чтобы помочь ферменту, который читает или «расшифровывает», ДНК в запутывающих повторениях. Как только это достигает другой стороны, фермента, под названием полимераза РНК, читает ген и делает РНК, которая в свою очередь кодирует для frataxin, белок, которому недостает атаксии Фридрейча.Одна часть новой молекулы – «искатель направления, которого мы спроектировали, чтобы определить местонахождение проблемы в геноме пациента», говорит Ансари.

Как только это находит неприятные повторения, «второй компонент вводит оборудование, которое помогает сильному удару полимеразы РНК через повторения, и сделайте правильную расшифровку стенограммы и впоследствии функциональный белок».Понимание роли frataxin и как повторения блокируют его синтез, началось с исследований в дрожжевых клетках и затем дрозофилах, говорит Ансари. «В тех простых организмах ученые чесали точно, что делал повторный регион, и те же самые принципы работали в клетках человека.

Без того понимания мы не были бы в состоянии создать наши молекулы, который подчеркивает потребность изучить биологию на всех уровнях».Хотя биохимия сложна, понятие игнорирования повторений не, говорит Ансари. «Если мы сравниваем фермент, который читает ДНК к двигателю, спускающему ‘след’ ДНК, повторение может полностью прекратить его, заставить его пропускать слишком далеко впереди, или зажимать его в ‘на’ положении, таким образом, это делает токсичную сумму белка».Новые результаты, изданные на этой неделе в Науке, предполагают, что «мы выяснили, как повернуться со стороны гена, который игнорируется, ничего не делая больше нигде», говорит Ансари.

Как раз когда пациенты и семьи тоскуют по лечению, оно, вероятно, возьмет за несколько лет до того, как допинг-контроль начинается, Ансари предупреждает.Ансари, который пытался распутать повторения в течение приблизительно 15 лет в Висконсинском университете в Мадисоне, добился начального успеха в 2004, когда его группа проектировала «двухголовые» молекулы со «считывающей головкой ДНК», которая поставит молекулу определенному местоположению в геноме человека и «состыковывающуюся голову», которая состыковала бы клеточную машину, чтобы вынудить ген быть прочитанным правильно на том месте.

Затем Ансари говорит, исследователи нашли, что молекула была «отвлечена», плавая в море ДНК и не отличила сотни «подобных» мест от ее фактической цели.К 2013 финансирование высохло, и только грант от Фонда В.М. Кека позволил Ансари продолжить искать, чтобы одурачить повторения.В то время как много усилий рассматривать Фридрейча показывают миллионы наркотиков, «мы работаем от более глубокого понимания проблемы», говорит Ансари. «Как только мы поняли, почему фермент становился заблокированным, мы рационально проектировали семь молекул, чтобы помочь ферменту передать преграду».

Висконсинский Исследовательский фонд Выпускников запросил два патента на открытии, которое думает Ансари, мог быть применен более широко. «С недавними достижениями в упорядочивающем геноме человека больше чем 40 болезней были признаны следующий из микроспутниковых повторений», говорит Ансари, включая хрупкий X, который вызывает трудности развития и некоторые типы мышечной дистрофии.«Теперь, когда мы начинаем понимать, как разрядить эти повторения», говорит он, «мы рассматриваем это как общее решение, молекулярный технический принцип.

Мы упорядочили бы геном и выяснили бы проблему и сделали бы молекулу скроенной для того человека. Это – новый скроенный точностью путь к персонализированной медицине».


Назад

Исследователи определяют определенные эмбриональные антигены, на которые нападают материнские антитела

Далее

Новый подход к учащемуся сотрясению призывают

9 комментариев

  1. Windkiller

    нищета вы че скулите ?

  2. Doomsinger

    видешь черную кошку ? а ее нет она в 78 умерла

  3. Козариса Анисья

    Довели страну. Одни падения. Как так то?

  4. Майоров Мстислав

    Правление османской династии длилось 623 года, с 27 июля 1299 года по 2 ноября 1922 года . именно про то то не было никакой тогда еще росс империи.

  5. Анна Семеновна

    сущности проявлялись кто в полицаи кто в вертухаи в концлагеря. . кто в партизаны .

  6. Куклев Андрей

    ты шо анархист или коммунист ? остальные уважение не заслуживают

  7. Перевалова Мария

    зачем? зайцеву забросить . с бактероологическим оружием между ног . она справиться

  8. Macage

    ты штукатур или руководитель ?

  9. Mezikus

    еще вопрос кто из них больший идиот

Добавить комментарий