Eine Gruppe Wissenschaftler am The Scripps Research Institute, an University of California in San Diego und im Oregon-Vernehmungs-Forschungszentrum und Vollum-Institut an der Oregon-Gesundheits-u. -wissenschafts-Universität haben ein Schlüsselmolekül entdeckt, das ein Teil der Maschinerie ist, die den Gehörsinn vermittelt.
In einem Papier, das in einem bevorstehenden Punkt der Zapfen Natur erscheint, berichtet das Team, dass ein Protein, das cadherin 23 genannt wird, ein Teil eines Komplexes der Proteine ist, die „Spitze genannt werden, verbindet“ die auf Haarzellen im Innenohr sind. Diese Haarzellen werden in den physiologischen Prozess miteinbezogen, der mechanotransduction, ein Phänomen in der Vernehmung genannt wird, in der körperliche Marken (Schallwellen) in elektrochemische Signale transduced und zum Gehirn kommuniziert werden. Das Spitzenlink wird geglaubt, um eine zentrale Funktion in der Umwandlung von körperlichen Marken in elektrochemische Signale zu haben.
„In den Menschen, gibt es Veränderungen in [das Gen] cadherin 23, die Taubheit sowie Usher Syndrom verursachen, die führende Ursache von Taubblindheit,“ sagt Außerordentlichen Professor Ulrich Mueller, Ph.D., der in der Abteilung der Zellbiologie am The Scripps Research Institute ist und ein Bauteil des Forschungsinstituts Scripps-Für Kindheit und Vernachlässigte Krankheiten ist.
Eine parallele Studie, die von Muellers Mitarbeiter Teresa Nicolson, Ph.D. und ihre Kollegen im Oregon-Vernehmungs-Forschungszentrum und Vollum-Institut geführt wurde, bekräftigte Muellers Ergebnisse, indem sie das, wenn das cadherin 23 Gen in Mutant zebrafish gelöscht wird, Spitze zeigte, verbindet nie Formular.
Beide Studien erklären, wie das cadherin 23 Gen eine unmittelbare Ursache von bestimmten Baumustern von Taubheit ist und schlagen ein mögliches therapeutisches Ziel für die Behandlung von Taubheit vor.
Die Physiologie der Vernehmung und der Taubheit
Kindheit und altersbedingte Schwerhörigkeit ist ein wichtiges Thema in unserer Gesellschaft. Nach Ansicht des Nationalen Instituts auf Taubheit eine erleiden Andere Nachrichtenübermittlungs-Störungen, eine in drei Leuten, die als 60 älter sind und über Hälfte aller Leute über 75 irgendein Formular des Verlusts der Hörfähigkeit. Und ungefähr vier aus jeden 100.000 Babys heraus, die in den Vereinigten Staaten geboren sind, haben Usher-Syndrom, die Hauptursache von Taubblindheit.
Vernehmung ist ein klassisches Beispiel eines Phänomens, das mechanotransduction, einen Prozess genannt wird, der nicht nur für das Hören wichtig ist, aber auch für einige andere körperliche Funktionen, wie das pereception der Note. Es ist ein schwieriger Prozess, hingegen räumliche und körperliche Marken in elektrische Signale transduced, die entlang Nervenfasern zu den Bereichen im Gehirn ausführen, in dem sie geübersetzt werden.
Ton beginnt als Wellen von Körperschällen, die durch die Luft von ihrer Quelle zum Ohr einer Person durch die Drucklufterzeugung von Luftmolekülen sich bewegen. Wenn diese Schwingungswellen das äußere Ohr einer Person schlagen, gehen sie den Gehörgang in das Mittelohr hinunter und schlagen das Trommelfell. Das vibrierende Trommelfell verschiebt ein Set empfindliche Knochen, die die Schwingungen zu einer flüssig-gefüllten gewundenen Zelle im Innenohr kommunizieren, das als die Schnecke bekannt ist. Wenn Ton diese Knochen veranlaßt sich zu bewegen, komprimieren sie eine Membran auf einem Eingang der Schnecke und dieser veranlaßt die Flüssigkeit nach innen, sich dementsprechend zu bewegen.
Innerhalb der Schnecke sind fachkundige „Haar“ Zellen, die symmetrische Reihen stereocilia haben, heraus von ihrer Oberfläche sich auszudehnen. Die Bewegung der Flüssigkeit innerhalb der Schnecke veranlaßt das stereocilia sich zu bewegen. Diese körperliche Änderung erstellt eine elektrische Änderung und veranlaßt Ionenkanäle sich zu öffnen. Die Eröffnung dieser Kanäle wird durch die sensorischen Neuronen geüberwacht, welche die Haarzellen umgeben, und diese Neuronen dann kommunizieren die elektrischen Signale zu den Neuronen in der Gehörvereinigungsrinde des Gehirns.
In Usher-Syndrom und in einigen anderen „sensorischen neuronalen“ Krankheiten, die Taubheit verursachen, sind die Haarzellen in der Schnecke nicht imstande, die symmetrischen Reihen von stereocilia beizubehalten.
Vor Einigen Jahrzehnten, wurde ein molekularer Komplex, der das Spitzenlink genannt wurde, im stereocilia entdeckt. Diese Spitzenlinks schließen die Spitzen von stereocilia an und sind auch wahrscheinlich für die Übertragung der körperlichen Kraft zu mechanisch mit einem Gatter versehenen Ionenkanälen wichtig. Für Jahre bekannt die Moleküle, die das Spitzenlink bilden, nicht. Jetzt Mueller und seine Kollegen haben eins der Schlüsselproteine gekennzeichnet, das das Spitzenlink bildet -- das Protein cadherin 23.
Die Molekularen Detektive
Das Kennzeichen von cadherin 23 ist ein großes Beispiel des molekularen Nachspürens.
Für Mueller der Themen am Schnitt von Neurologie und von Genetik studiert, schienen Spitzenlinks, die Taste zum Verständnis und zum Adressieren von Usher-Syndrom zu sein, und die Methode war vorwärts, die Proteine in den Spitzenlinks zu kennzeichnen.
Mueller und seine Kollegen folgerten, dass eins der Moleküle in den Spitzenlinks das Baumuster des Moleküls sein, das Zellezelleninteraktionen vermittelt und das stereocilia zusammengerollt hält würde. Sie hatten auch Beweis von den Studien von Kollegen, die diese Moleküle nach Kalzium für ihren Vorgang abhängig waren.
Mit diesen Tatsachen im Verstand, scannten sie alle bekannten Proteine im Menschen- und Mäusegenom, um zu sehen, welches das Profil befestigte, und sie waren in der Lage, sich herein auf zwei Genfamilien zu konzentrieren -- die cadherins und die integrins.
Die Wissenschaftler betrachteten dann die relativen Größen von cadherins und von integrins. Ein bestimmtes cadherin Protein, cadherin 23, schien, die rechte Größe zu sein. Kombiniert mit der Tatsache, dass Veränderungen im cadherin 23 Gen auf Taubheit und Taubblindheit sich beziehen, stand es dem Hauptverdächtigen in ihrer Recherche.
In ihrem Naturartikel zeigen Mueller und seine Kollegen, dass das Protein cadherin 23 im rechten Platz in der Haarzelle ausgedrückt wird, um ein Teil des Spitzenlinks zu sein, dass es die korrekte Biochemie hat und dass es scheint, für das Öffnen der Ionenkanäle verantwortlich zu sein. Sie zeigten auch, dass cadherin 23 Protein einen Komplex mit einem anderen Protein bildet, das Myosin 1c genannt wird, das hilft, den Kanal zu schließen, einmal, das es offen ist.
Sie sagen voraus, dass diese zwei Proteine einen Komplex mit den unbekannten Ionenkanälen bilden, und sie versuchen jetzt, andere molekulare Bauteile der Spitzenlinks zu kennzeichnen.
Interessant hängt altersbedingter Verlust der Hörfähigkeit möglicherweise in den Menschen auch mit Problemen in den Spitzenlinks und -defekten im mechanotransduction zusammen. Punktveränderungen im cadherin 23 Protein haben bereits sich auf altersbedingten Verlust der Hörfähigkeit in den Mäusen bezogen. Es ist deshalb wichtig, den Umfang zu, welcher Funktion möglicherweise Cadherin 23 zu analysieren in den Menschen beeinflußt wird, die unter altersgebundener Schwerhörigkeit leiden.