通過學習太原始罕知的酵母以至於不能獲得疾病,約翰斯・奧普金斯研究員找到二個進程之間的驚奇的連結在心臟病的在人的作用和癌症。
在與叫作 S. pombe 的酵母的實驗,研究員發現了幫助這個有機體也做膽固醇幫助它生存的基因,當氧氣是缺乏的時。 查找,描述在細胞的 3月 25日問題,提供殺害的感染酵母一個新的方法,但是它也是也建議細胞的工作成績製造膽固醇和檢測氧氣級別在人也許被連接。
「我們在基本的生物醫學約翰斯・奧普金斯的學院設法設立此酵母可能是學習的膽固醇關連的活動一個設計在人類細胞」,說研究的領導先鋒,彼得 Espenshade, Ph.D。,細胞生物學助理教授。 「我們一定沒有期望查找此基因的一個全新的角色」。
已經是源遠流長的人類細胞能製造膽固醇和感覺氧氣。 在人,膽固醇高水平在這滴血液的是心臟病的主要風險系數,并且許多人力癌細胞能儘管生存在腫瘤的氧氣飢餓的中心。
「我們不知道膽固醇生產和氧氣感覺是否在人類細胞被連接,但是我們現在設法發現」,說 Espenshade。
在人,正在考慮中的基因,叫作 SREBP,控制產品幫助製造或導入膽固醇的其他基因。 膽固醇降低服麻醉劑稱斯塔京仿造物此基因的自然角色通過觸發細胞從這滴血液導入更多膽固醇,清除這個動脈堵塞的東西。
儘管 SREBP 明顯的醫療相關性,沒人查看等價系統 -- 甚至確定是否有一 -- 在酵母,我們共享許多基因的簡單,單一含有某種或若乾小細胞的親戚。 由於酵母可以容易地被操作和被學習, Espenshade 判斷他們也許是確切推測的 SREBP 如何打開,什麼一個好設計它執行,并且它如何被關閉 -- 如果這個有機體有一個等同的進程。
首先轉向多種酵母整個基因順序的數據庫, Espenshade 尋找了看起來像 SREBP 和其約束合作夥伴 SCAP 的酵母基因。 啤酒的什么都啟用在被學習的 S. 或者釀酒者酵母,然而 S. pombe 沒有似乎有正確的東西。
研究生亞當休斯然後檢查這些相似的基因的角色證明,他們實際上複製人類進程。 的確,酵母基因他們叫 sre1 膽固醇產出的基因的被觸發的啟動,幫助由稱正常運行像 SCAP 的 scp1 的基因。
在人, sre1 莫名其妙地獲得打開,當膽固醇低時,增加膽固醇的細胞的生產。 當膽固醇在這個細胞加強, sre1 逐漸被關閉。
「根本, SREBP 和 sre1 兩個設法維護膽固醇的一個最佳的級別在細胞的」, Espenshade 說。
但是,根據什麼他現在認識, Espenshade 懷疑酵母使用膽固醇推測是否照常有足够的氧氣為生物。 單一含有某種或若乾小細胞的酵母可能修改他們的生物居住,不用氧氣,并且人類細胞可能那麼某種程度上執行。 約翰斯・奧普金斯研究員 Gregg Semenza, M.D., Ph.D。,發現了一定數量的歲月前人類細胞如何起反應對低含氧量的級別,但是該進程從未被連接到膽固醇生產。
「我們的細胞可能對降低的氧氣調整通過打開特定套基因,當氧氣成水平下落 [使用稱 HIF1 阿爾法的基因] 時」,說 Espenshade。 「當沒有此進程和膽固醇生產之間時的已知的連接數,我們的在酵母的結果建議或許 SREBP 或者某事在膽固醇路,也許也起氧氣傳感器作用對於哺乳細胞」。
它有意義,他說,酵母可能使用其膽固醇作為氧氣級別一個間接評定。 這個細胞使用一些個氧氣分子,每次它製造膽固醇,如此降低的膽固醇可能表明沒有做足够的氧氣它。 并且,因為低膽固醇自動地打開 SREBP 的酵母的版本,它是安排一個容易的解決方法同一個基因發出這個細胞需要適應氧氣的低水平的預警。
Espenshade 說在膽固醇 (實際上稱麥角甾醇的一個相似的分子的) 酵母的生產和感覺的 sre1 作用氧氣也許提供一個新的機會殺害與 S. pombe 共享這個基因的感染酵母和真菌。
「不用這個 sre1 基因,在我們的實驗的酵母在低含氧量的情況中斷了」, Espenshade 說。 「由於低含氧量的級別是公用的在被傳染的組織,如果我們可以阻攔感染酵母的 SREBP 路,无需影響人類細胞的膽固醇路,我們也許能治療某些傳染」。
Espenshade 和他的小組發現傳染導致酵母麴黴菌,脈孢菌、隱球菌和黑粉菌屬共享 S. pombe 的膽固醇關連的基因,而 S. cerevisae 和酵母假絲酵母不。
http://www.hopkinsmedicine.org/