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L'aide de gènes sauteurs expliquent la capacité remarquable du système immunitaire

Une équipe aboutie par des scientifiques de Johns Hopkins a trouvé la première preuve claire que le procédé derrière la capacité remarquable de système immunitaire humain de déceler et répondre à million de protéines différentes pourrait avoir provenu d'une famille des gènes dont le seul fonctionnement apparent est de sauter autour dans le matériel génétique.

« Les gènes sauteurs » se sont essentiellement coupés hors du matériel génétique, et les scientifiques ont soupçonné que cette capacité pourrait avoir été empruntée par des cellules devant établir beaucoup de protéines différentes d'un détail, série unique de directives -- la clavette à identifier million de protéines immunisé-stimulantes. Mais jusqu'ici, aucun gène sauteur n'a été connu pour se comporter juste juste.

Écrivant dans la question du 23 décembre de la nature, les chercheurs prouvent qu'un gène sauteur Hermes appelé, toujours active dans la mouche courante de maison, produit des changements d'ADN infiniment comme ceux produits par le procédé derrière la reconnaissance d'antigène.

« Hermes se comporte plutôt le procédé employé par le système immunitaire pour identifier million de protéines différentes, les antigènes appelés, que quels gène sauteur précédemment étudié, » dit Nancy Craig, Ph.D., professeur de biologie moléculaire et de génétique en institut de Johns Hopkins pour les sciences biomédicales fondamentales et chercheur de Howard Hughes Medical Institute. « Il fournit la première preuve réelle que les procédés génétiques derrière la diversité d'antigène pourraient avoir évolué de l'activité d'un gène sauteur, vraisemblablement un parent proche de Hermes. »

La reconnaissance de tant d'antigènes permet au système immunitaire de combattre l'infection et de discerner l'ami de l'ennemi. La « grande illustration » derrière cette capacité est que les cellules établissent les anticorps appelés de protéines qui grippent aux antigènes particuliers, mais il a été difficile étudier les premières étapes de ce procédé. Hermes devrait aider à indiquer quelques secrets de ce procédé, les chercheurs disent.

« Le système immunitaire adopte une approche à l'établissement de protéine assimilé à celui des wagon-restaurants produisant un repas à un cafétéria, mais comment le procédé du système immunitaire « à la carte » se produit est encore sombre, » dit Craig.

Mais à la carte l'approche fournit la diversité grande d'un numéro limité des choix, si dans le système immunitaire ou dans un cafétéria. Par exemple, à un cafétéria, un wagon-restaurant a pu avoir un repas de purée de pommes de terre, brocoli et une côtelette de porc, et des pommes frites différentes, salade et un hamburger, et ainsi de suite par toutes les combinaisons possibles des offres.

Tandis que les choix ne sont pas comme savoureux, les parties choisies de cellules immunitaires de certaines directives génétiques afin d'effectuer des directives pour une protéine qui identifiera un antigène particulier. Les machines coupent à l'extérieur les parties génétiques non désirées et raccordent d'un coup de ciseaux les de surplus, produisant un seul gène (l'équivalent cellulaire du repas du wagon-restaurant). La coupe à l'extérieur de différentes parties mènera à un gène différent, transportant des directives pour une protéine différente qui identifiera un antigène différent, et indéfiniment.

Ce à la carte procédé, connu sous le nom de recombinaison de V (D) J, est assimilé à l'excision des gènes sauteurs, mais aucun n'avait apparié une de ses singularités caractéristiques : Pendant que l'ADN non désiré est retiré, l'ADN restant forme une boucle minuscule.

Inopinément, quand Hermes est coupé de l'ADN, l'ADN de surplus forme également une boucle en épingle à cheveux, doublant temporairement de retour sur lui-même, des boursiers post-doctoraux Liqin Zhou, le Ph.D., et le Rupak Mitra, Ph.D., découvert dans les expériences dans des éprouvettes et avec des bactéries d'Escherichia coli.

Bien que cette boucle distance Hermes de ses cousins bien étudiés, la protéine de Hermes a toujours un trait important de famille, l'état de chercheurs. Les collègues aux instituts de la santé nationaux ont constaté que quelques uns introduisent des synthons dans la crevasse de ADN-coupe de la protéine sont identiques à ceux en d'autres protéines des gènes sauteurs, quoique la séquence générale soit très différente.

« À cause de ses similitudes à la recombinaison de V (D) J et à d'autres familles des gènes sauteurs, Hermes est la première tige réelle entre les deux procédés, » dit Craig. « Il est susceptible également d'être un bon modèle pour figurer à l'extérieur ce qui se produit dès l'abord dans la recombinaison de V (D) J. »

La compréhension comment Hermes et d'autres gènes sauteurs fonctionnent également retient des indices sur des infections bactériennes de combat, améliorant des thérapies géniques et aborder les insectes maladie-transportants, des notes de Craig. Les gènes sauteurs bactériens peuvent protéger des bactéries contre certains antibiotiques. Les scientifiques également étudient les gènes sauteurs comme vecteurs pour transporter des thérapies géniques et en tant que modificateurs potentiels pour perturber les gènes de accroissement-réglage des organismes tels que des moustiques et des medflies.

Les chercheurs de Hopkins ont été financés par le Howard Hughes Medical Institute. Les auteurs sur le papier sont Zhou, Mitra et Craig de Hopkins ; Peter Atkinson de l'Université de Californie, rive ; et citoyenne Hickman et Fred Dyda d'Alison de l'institut national du diabète et des maladies rénales digestives et.