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A ajuda dos genes de salto explica a capacidade notável do sistema imunitário

Uma equipe conduzida por cientistas de Johns Hopkins encontrou a primeira evidência clara que o processo atrás da capacidade notável de sistema imunitário humano para reconhecer e responder a milhão proteínas diferentes pôde ter originado de uma família dos genes cuja a única função aparente é saltar ao redor no material genético.

De “os genes salto” cortaram-se essencialmente fora do material genético, e os cientistas suspeitaram que esta capacidade pôde ter sido pedida pelas pilhas que precisam de construir muitas proteínas diferentes de um grupo específico, único de instruções -- a chave a reconhecer milhão proteínas deestimulação. Mas até aqui, nenhum gene de salto foi sabido para comportar-se apenas certo.

Escrevendo na introdução do 23 de dezembro da natureza, os pesquisadores mostram que um gene de salto chamou Hermes, ainda active na mosca comum da casa, criam mudanças no ADN muito como aquelas criadas pelo processo atrás do reconhecimento do antígeno.

“Hermes comporta-se mais como o processo usado pelo sistema imunitário para reconhecer milhão proteínas diferentes, chamadas antígenos, do que alguns gene de salto previamente estudado,” diz Nancy Craig, Ph.D., professor da biologia molecular e da genética no instituto de Johns Hopkins para ciências biomedicáveis básicas e em um investigador do Howard Hughes Medical Institute. “Fornece a primeira evidência real que os processos genéticos atrás da diversidade do antígeno puderam ter evoluído da actividade de um gene de salto, provavelmente um familiar próximo de Hermes.”

O reconhecimento de tão muitos antígenos permite que o sistema imunitário lute a infecção e distinga o amigo do inimigo. “A imagem grande” atrás desta capacidade é que as pilhas constroem as proteínas chamadas os anticorpos que ligam aos antígenos particulares, mas as etapas adiantadas desse processo foram difíceis de estudar. Hermes deve ajudar a revelar alguns segredos deste processo, os pesquisadores dizem.

“O sistema imunitário toma uma aproximação à construção da proteína similar àquela dos comensais que criam uma refeição em um bar, mas como processo do sistema imunitário “à lista o” acontece é ainda escuro,” diz Craig.

Mas à lista a aproximação fornece a grande diversidade de um número limitado de escolhas, se no sistema imunitário ou em um bar. Por exemplo, em um bar, um comensal podia ter uma refeição de batatas trituradas, brócolos e uma costeleta de carne de porco, e umas outras batatas fritas, salada e um Hamburger, e assim por diante com todas as combinações possíveis de ofertas.

Quando as escolhas não forem como secções seletas das pilhas saborosos, imunes de determinadas instruções genéticas a fim fazer instruções para uma proteína que reconheça um antígeno particular. A maquinaria corta para fora secções genéticas indesejáveis e reconecta restantes, criando um gene original (o equivalente celular da refeição do comensal). Cortar para fora secções diferentes conduzirá a um gene diferente, levando instruções para uma proteína diferente que reconheça um antígeno diferente, e sobre e sobre.

Este à lista processo, conhecido como a recombinação de V (D) J, é similar à excisão de genes de salto, mas nenhuns tinham combinado uma de suas estranhezas características: Enquanto o ADN indesejável está sendo removido, o ADN restante forma um laço minúsculo.

Inesperada, quando Hermes está sendo cortado do ADN, o ADN restante igualmente forma um laço de gancho de cabelo, dobrando temporariamente para trás nse, em companheiros pos-doctoral Liqin Zhou, em Ph.D., e em Rupak Mitra, Ph.D., descoberto nas experiências em uns tubos de ensaio e com bactérias de Escherichia Coli.

Embora este laço afaste Hermes de seus primos bem examinados, a proteína de Hermes ainda tem um traço importante da família, o relatório dos pesquisadores. Os colegas nos institutos de saúde nacionais encontraram que alguns fecham blocos de apartamentos na fenda decorte da proteína são idênticos àqueles em outras proteínas de genes de salto, mesmo que a seqüência total fosse bastante diferente.

“Devido a suas similaridades à recombinação de V (D) J e a outras famílias de genes de salto, Hermes é a primeira relação real entre os dois processos,” diz Craig. “Igualmente é provável ser um bom modelo para figurar para fora o que está acontecendo cedo sobre na recombinação de V (D) J.”

Compreender como Hermes e outros genes de salto trabalham igualmente guardara indícios a lutar infecções bacterianas, melhorando terapias genéticas e abordagem de insectos doença-levando, notas de Craig. Os genes de salto bacterianos podem proteger as bactérias de determinados antibióticos. Os cientistas igualmente estão estudando genes de salto como vectores para levar terapias genéticas e como modificadores potenciais para interromper os genes decontrolo dos organismos tais como mosquitos e medflies.

Os pesquisadores de Hopkins foram financiados pelo Howard Hughes Medical Institute. Os autores no papel são Zhou, Mitra e Craig de Hopkins; Peter Atkinson do University of California, Riverside; e cidadão Hickman e Fred Dyda de Alison do instituto nacional do diabetes e digestivo e das doenças renais.