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Los genes de salto ayudan a explicar la capacidad notable del sistema inmune

Las personas llevadas por los científicos de Johns Hopkins han encontrado las primeras pruebas sin obstrucción que el proceso detrás de la capacidad notable humana del sistema inmune de reconocer y de responder a millón de diversas proteínas pudo haber originado de una familia de genes cuya única función evidente es saltar alrededor en material genético.

Los “genes de salto” esencialmente se cortaron fuera del material genético, y los científicos han sospechado que esta capacidad se pudo haber pedido prestada por las células que necesitaban construir muchas diversas proteínas de un equipo específico, único de instrucciones -- la llave a reconocer millón de proteínas inmune-estimulantes. Pero hasta ahora, no se sabía ningún gen de salto para comportarse apenas a la derecha.

Escribiendo en la aplicación del 23 de diciembre la naturaleza, los investigadores muestran que un gen de salto llamó Hermes, aún active en la mosca común de la casa, crean cambios en la DNA mucho como ésos creados por el proceso detrás del reconocimiento del antígeno.

“Hermes se comporta más bién el proceso usado por el sistema inmune para reconocer millón de diversas proteínas, llamadas los antígenos, que ningunos gen de salto previamente estudiado,” dice Nancy Craig, Ph.D., profesor de la biología molecular y de la genética en el instituto de Johns Hopkins para las ciencias biomédicas básicas y un investigador del Howard Hughes Medical Institute. “Proporciona las primeras pruebas reales que los procesos genéticos detrás de la diversidad del antígeno pudieron haberse desarrollado de la actividad de un gen de salto, probablemente familiar cercano de Hermes.”

El reconocimiento de tan muchos antígenos permite el sistema inmune a la infección del combate y distingue al amigo de enemigo. El “retrato grande” detrás de esta capacidad es que las células construyen las proteínas llamadas los anticuerpos que atan a los antígenos determinados, pero los pasos tempranos de ese proceso han sido difíciles de estudiar. Hermes debe ayudar a revelar algunos secretos de este proceso, los investigadores dicen.

“El sistema inmune lleva una aproximación la construcción de la proteína similar a la de los comensales que crean una comida en una cafetería, pero cómo suceso el proceso del sistema inmune “a la carta” es todavía vergonzoso,” dice a Craig.

Pero a la carta el acercamiento ofrece gran diversidad de un número limitado de opciones, si en el sistema inmune o en una cafetería. Por ejemplo, en una cafetería, un comensal podía tener una comida de purés de patata, bróculi y una chuleta de cerdo, y otras patatas fritas, ensalada y una hamburguesa, y así sucesivamente con todas las combinaciones posibles de ofrendas.

Mientras que las opciones no están como secciones selectas de las células sabrosas, inmunes de ciertas instrucciones genéticas para hacer las instrucciones para una proteína que reconozca un antígeno determinado. La maquinaria corta con tijeras fuera secciones genéticas indeseadas y vuelve a conectar los de sobra, creando un gen único (el equivalente celular de la comida del comensal). Cortar con tijeras fuera diversas secciones llevará a un diverso gen, llevando las instrucciones para una diversa proteína que reconozca un diverso antígeno, y sin cesar.

Este a la carta proceso, conocido como recombinación de V (D) J, es similar a la supresión de los genes de salto, pero ninguno había igualado una de sus singularidades características: Mientras que se está quitando la DNA indeseada, la DNA restante forma un rizo minúsculo.

Inesperado, cuando Hermes se está cortando de la DNA, la DNA de sobra también forma un rizo de horquilla, duplicando temporalmente detrás en sí mismo, los becarios postdoctorales Liqin Zhou, el Ph.D., y Rupak Mitra, Ph.D., descubierto en experimentos en tubos de ensayo y con las bacterias de Escherichia Coli.

Aunque este rizo se distancie Hermes de sus primos bienes estudiado, la proteína de Hermes todavía tiene un rasgo importante de la familia, el parte de los investigadores. Los colegas en los institutos de la salud nacionales encontraron que algunos enchavietan bloques huecos en la hendedura DNA-que corta con tijeras de la proteína son idénticos a ésos en otras proteínas de los genes de salto, aunque la serie total es muy diferente.

“Debido a sus semejanzas a la recombinación de V (D) J y a otras familias de genes de salto, Hermes está el primer eslabón real entre los dos procesos,” dice a Craig. “También es probable ser un buen modelo para imaginar qué está suceso a principios de en la recombinación de V (D) J.”

La comprensión de cómo Hermes y otros genes de salto trabajan también lleva a cabo pistas a luchar infecciones bacterianas, perfeccionando terapias génicas y abordar insectos enfermedad-que llevan, las notas de Craig. Los genes de salto bacterianos pueden proteger bacterias contra ciertos antibióticos. Los científicos también están estudiando genes de salto como vectores para llevar terapias génicas y como modificantes potenciales para romper los genes incremento-que controlan de organismos tales como mosquitos y medflies.

El Howard Hughes Medical Institute financiaron a los investigadores de Hopkins. Los autores en el papel son Zhou, Mitra y Craig de Hopkins; Peter Atkinson de la Universidad de California, orilla; y ciudadano Hickman y Fred Dyda de Alison del instituto nacional de la diabetes y de las enfermedades digestivas y de riñón.