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En modifiant un gène unique vous pourriez vivre plus longtemps et être plus mince

Imaginez qu'en modifiant le fonctionnement d'un gène unique, vous pourriez vivre plus longtemps, être plus mince et avoir des niveaux plus bas de cholestérol et de graisse dans votre sang.

La faculté de médecine des chercheurs de la Géorgie emploient des elegans appelés de la vis sans fin minuscule un C. pour transformer cette visibilité en réalité.

Les chercheurs Vous-Juin Fei et Vadivel Ganapathy ont trouvé que le gène d'Indy est critique en fournissant à des cellules l'énergie, produisant un tambour de chalut que les aides livrent les ingrédients principaux de l'essence qui pilote des cellules. Indy fournit les substrats métaboliques tels que le citrate et le succinate aux cellules où ils entrent dans la centrale électrique appelée les mitochondries. À l'intérieur de la centrale électrique, l'oxygène est également critique à la réaction biochimique qui se produit pour produire l'ATP, l'essence pour des cellules, dit M. Fei, biologiste moléculaire.

Un dérivé fâcheux de ce métabolisme de l'oxygène est des espèces réactives de l'oxygène, une sorte de déchets cellulaires qui vieillissent des cellules et peuvent contribuer aux maladies de Parkinson à Alzheimer. « C'est pourquoi les gens pensent que nous vieillissons ; ces dérivés de métabolisme de l'oxygène font dégénérer des cellules, » dit M. Ganapathy, le biochimiste qui devient présidence du Service de Biochimie et de la biologie moléculaire de MCG 1er juillet.

C'est également pourquoi l'activité modérée du tambour de chalut d'Indy semble effectuer plus longues de modèles animaux des au moins, plus saines durées sous tension.

Les chercheurs de MCG ont recensé ce gène de longévité chez l'homme, des souris, des rats et des zebrafish ainsi que des elegans de C.

Armé avec des $605.000 neufs, la concession de trois ans des instituts nationaux de l'institut de santé sur le vieillissement, les chercheurs veulent savoir que le niveau d'activité qui l'optimise longévité et découverte compose pour régler ce niveau.

« La durée de vie humaine est un phénotype déterminé par les familles multigéniques, » dit M. Fei, investigateur principal sur la concession. « Notre gène d'Indy est seulement un des gènes durée-déterminants. Mais je peux dire que quand le fonctionnement de ce gène unique est démantelé, l'animal peut étendre sa durée de vie. »

L'université des chercheurs du Connecticut étaient la première pour identifier la relation entre Indy - abréviation le ` je ne suis pas mort encore' - et longévité quand ils ont trouvé des mutations spontanées du gène dans la mouche à fruit adulte qui a presque doublé sa durée de vie. Leur recherche, publiée en la Science de tourillon en décembre 2000, indique que les mutations peuvent produire un déclarer métabolique qui imite la restriction calorique, qui a été montrée pour étendre la durée de vie. Elles étaient incertaines du fonctionnement du gène, mais soupçonné lui était un tambour de chalut.

« Quand vous regardez la protéine codée par ce gène que vous pouvez estimer ce que le gène fait parce que les tambours de chalut ont certain les caractéristiques structurelles et la protéine effectuée par ce gène a le même genre de caractéristiques structurelles du système de transport, » M. Ganapathy dit. La structure a semblé beaucoup comme le jeu rouleau-tambour de deux tambours de chalut de dicarboxylate. Fei et Ganapathy avaient étudié pendant des années. Ainsi ils ont copié le gène d'Indy de la mouche à fruit mais trouvé lui n'a pas bien apparié l'un ou l'autre de tambour de chalut. « Nous avons su qu'il a dû y avoir d'autre chose, » indique M. Ganapathy.

Cet autre chose s'est avéré être un troisième tambour de chalut des dicarboxylates et les tricarboxylates, qui comprennent le citrate, succinate et d'autres composantes de l'acide citrique font un cycle, la voie primaire pour la production d'énergie en cellules. « Maintenant il y a trois tambours de chalut avec une fonction similaire. Comment montrons-nous que le troisième est réellement Indy ? Nous avons besoin d'un modèle animal qui nous permet d'étudier l'effet sur la durée de vie, » il dit.

Ainsi les chercheurs n'élèveraient pas l'essai trop vieil d'expliquer que c'était en effet Indy, ils ont choisi des C-elegans en tant que leur modèle animal, une vis sans fin qui va de l'embryon à l'adulte en environ trois jours et a une durée de vie maximale d'environ quatre semaines.

M. Fei a copié chacun des trois des tambours de chalut acides dans les elegans de C., a démantelé l'activité de chacun et a constaté que le tambour de chalut le plus neuf Indy a augmenté la durée de vie de la vis sans fin et a diminué la taille du corps et la matière grasse sans mauvais effects apparents. Ils publiés leur travail initial de clonage dans le tourillon des biochimies en 2003 et le travail sur le rôle biologique d'Indy dans le tourillon biochimique cette année.

Ils pouvaient imiter les chercheurs génétiques spontanés du Connecticut de mutation trouvés dans la mouche à fruit en alimentant les bactéries particulièrement conçues d'elegans de C. qui démantèlent l'activité d'Indy. Leur modèle a pris une augmentation des pour cent 15-20 de durée de vie en plus des autres avantages. À la différence de véritables coups de grâce génétiques, avec des scientifiques retirer complet les deux copies d'un gène ainsi 100 pour cent de fonctionnement est allé ou sortant une copie ainsi les fonctions des gènes à la demi capacité, les scientifiques de MCG ne peuvent pas déterminer le niveau d'activité exact de gène dans leur modèle animal. « Ces vis sans fin réfléchissent ce qui se produit avec l'activité réduite dans le tambour de chalut, » M. Ganapathy dit. « Mais nous n'avons pas encore une ligne stable de mutant. C'est l'un des objectifs pour la concession de NIH. »

Curieusement, l'avantage maximum, au moins dans la mouche à fruit, ne vient pas de l'activité nulle. Plutôt les mouches vivent le plus long avec environ la moitié d'activité de gène normale. M. Fei veut trouver le degré optimal d'activité. Lui et son Co-chercheur, M. Ganapathy, déjà travaillent à une souris knockout qui a la moitié de l'activité normale d'Indy ainsi ils peuvent regarder le choc sur la longévité chez les souris qui vivent habituellement deux ans au lieu de quelques semaines.

Pour confirmer que les fonctions des gènes assimilé dans les vis sans fin et les êtres humains, elles planification également pour prendre le gène d'Indy hors des elegans de C. et pour le remplacer par le gène humain pour voir si cela renverse l'effet. « Nous l'appelons humanisant la vis sans fin, » M. Ganapathy dit.

Il a noté une différence intéressante entre la vis sans fin et les gènes d'être humain est que le gène d'Indy d'être humain est plus à même de transporter des tricarboxylates ou des citrates, un précurseur primaire pour la graisse et cholestérol. « Si vous trouvez un médicament qui peut bloquer le fonctionnement de ce tambour de chalut, il pourrait nuire l'utilisation du citrate pour la graisse et la synthèse du cholestérol qui devrait aider des gens à détruire le grammage et à réduire leur cholestérol, » M. Ganapathy dit.

Jeu rouleau-tambour. Fei et Ganapathy également fonctionnent pour recenser les composés qui peuvent régler l'activité de gène. Ils peuvent devoir n'examiner pas autres que des rayons de magasin pour trouver un bon point de départ : le hydroxycitrate, un analogue de citrate trouvé dans la peau du garcinia indien de fruit, déjà est démarché pour sa perte de poids et des propriétés de cholestérol-réduction. « Nous pensons que le mécanisme pour la façon dont ce composé fonctionne est au moins en partie en manipulant ce système de transport, » M. Ganapathy dit, ajoutant que les études du hydroxycitrate pourraient être dirigées vers des composés plus spécifiques et plus efficaces.

L'avantage potentiel dérivé de manipuler l'activité d'Indy a incité le bureau de MCG du transfert de technologie et du développement économique à rechercher des brevets nationaux et internationaux sur la technologie de tambour de chalut.