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Los Genes que permiten que las células nerviosas comuniquen pudieron haber venido de bacterias hace eones

Algunos de los genes que permiten las células nerviosas y algunos otros tipos de células para enviar mensajes químicos elaborados aparezca el uno al otro haber sido transferido a los animales o a sus antepasados inmediatos de bacterias hace eones, según un estudio por los investigadores de la Biblioteca Nacional del Remedio y del Instituto Nacional de Saludes Infantiles y del Revelado Humano, amba parte de los Institutos de la Salud Nacionales.

Específicamente, los genes contienen la información necesaria para hacer las enzimas, que, a su vez son cruciales para hacer las moléculas complejas que uso de las células de comunicar con uno a. Éstos las moléculas de la célula-transmisión de señales desempeñan un papel en el aprendizaje, la memoria, la vigilancia mental, modelos de sueño, y reacciones alérgicas.

El estudio fue publicado en el Web en http://www.sciencedirect.com y aparecerá en la aplicación de Julio Tendencias en Genéticas.

“Estudiando estas enzimas en bacterias, podemos poder conseguir una mejor idea de cómo trabajan en seres humanos,” dijimos al primer autor del estudio, Lakshminarayan Iyer, Ph.D., Profesor Investigador, del Centro Nacional para la Información de Biotecnología de la Biblioteca Nacional del Remedio (NLM).

Las Bacterias son únicos organismos celulados. En instalaciones y animales, la DNA se contiene en un compartimiento encuadernado de la membrana llamado el núcleo. La DNA de bacterias no se contiene dentro de un núcleo.

Para el estudio, los investigadores conducto una búsqueda completa de la Biblioteca Nacional de las bases de datos genéticas del Remedio. Determinaron un grupo de genes necesarios para hacer algunas enzimas implicadas en la manufactura de los mensajeros químicos que las células utilizan para comunicar. Los genes están presentes en bacterias y en animales vertebrados, pero con algunas anomalías, no en instalaciones, u otros organismos vivos complejos. La búsqueda fue incitada por la observación anterior del grupo que la N-Acetiltransferasa del arylalkylamine de la enzima (AANAT) estaba presente en animales, bacterias, y levadura, pero en no otros organismos vivos. AANAT se utiliza para hacer el melatonin, una hormona que regule los ciclos del cuerpo de dormir y de despertar.

Los investigadores también determinaron los genes para las enzimas que están implicadas en la manufactura de los mensajeros químicos siguientes:

  • acetilcolina - implicada en el aprendizaje y la memoria, contracción del músculo,

  • dopamina - la ausencia cuyo resultados en la enfermedad de Parkinson

  • noradrenalina y epinefrina - implicadas en la vigilancia, tono vascular

  • serotonina - implicada en humor,

  • glutamato - implicado en vigilancia

  • óxido nítrico - implicado en muchas funciones corporales, incluyendo la regla de la presión arterial

  • histamina - implicada en la reacción alérgica

Los genes bacterianos se pudieron haber transferido a los organismos que eran los antepasados de animales más que hace medios mil millones años, explicados otros de los autores del estudio, David Klein, Ph.D., un investigador del melatonin en el Instituto de Saludes Infantiles Nacional y el Revelado Humano (NICHD).

No se sabe cómo los genes fueron transferidos, pero el Dr. Klein teoriza que un formulario de transferencia ocurrió durante el ciclo reproductivo, con los genes que eran incorporados en las células de la esperma o de huevo o incorporados poco después de la fertilización. Es posible que la transferencia podría también representar un formulario de la infección donde el material genético se transfiere en estas células reproductivas y de tal modo en el genoma entero del beneficiario.

Las Bacterias transfieren genes a otras bacterias, mediante una molécula circular de la DNA conocida como plásmido. Sin Embargo, el Dr. Klein dijo, las bacterias no se creen ser capaces de pasar plásmidos a las células animales.

Los autores del estudio ofrecieron una explicación alternativa para el hecho de que algunos genes están presentes solamente en bacterias y animales. Según esta explicación, todos los organismos vivos una vez poseyeron estos genes también, y los más perdidos ellos. Sin Embargo, los autores escribieron que es inverosímil que un grupo tan grande de organismos vivos habría podido perder tan muchos genes.

Una comprensión de cómo las enzimas funcionan en bacterias puede proporcionar a discernimiento en cómo funcionan en animales, el Dr. Klein dijo. Todas Las enzimas pueden ser importantes para las bacterias porque proporcionan a una función de la desintoxicación - realizan cambios químicos dentro de las bacterias que eliminan substancias potencialmente tóxicas. AANAT, él dijo, está presente en ambos la casquillo del prensaestopas pineal, situada en el cerebro, y en la retina de seres humanos y de otros primates. En la casquillo del prensaestopas pineal, AANAT desempeña un papel en melatonin de la fabricación. Sin Embargo, AANAT en la retina no fabrica el melatonin. El Dr. Klein sospecha que, en la retina, AANAT puede tener un papel en la neutralización y la eliminación de substancias tóxicas. Él está investigando actualmente si una desorganización en la función de AANAT desempeña un papel en el revelado de la degeneración macular, una enfermedad que empeore la visión y que pueda dar lugar a ceguera.

http://www.nih.gov