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Pré-ARNm qui code pour la protéine inflammatoire recensée

Dans une découverte qui retourne un principe de longue date de biologie humaine, l'université des chercheurs d'École de Médecine d'Utah ont prouvé qu'un procédé principal dans le règlement de gène peut se produire en plaquettes sanguines humaines, les seules cellules qui sont exceptionnelles parce qu'ils n'ont pas un noyau (anucléé).

Les scientifiques longtemps ont pensé la transformation à pré-ARNm dans l'ARNm mature--épissure appelée--se produit seulement à un noyau des cellules. Mais en utilisant des cellules souche de sang de cordon ombilical humain pour concevoir la cellule de précurseur qui forme des plaquettes et des plaquettes d'isolement dans le sang des sujets d'étude, les chercheurs de l'Utah ont constaté que l'épissure également a lieu dans le cytoplasme des plaquettes de diffusion.

Les chercheurs d'U, qui enregistrent leurs découvertes dans l'édition du 12 août de la cellule, ont également recensé le pré-ARNm en plaquettes qui code pour l'interleukine 1â (IL-1â), une protéine principale dans un système moléculaire antique qui joue des rôles importants dans l'inflammation, la défense contre l'infection, le développement d'organe, et la maladie. Quand des plaquettes sont activées par les signes biochimiques en réponse aux blessures, l'IL-1â pré-ARNm est transformé en ARNm mature et puis dirige la production de la protéine inflammatoire critique.

La constatation que les plaquettes peuvent épisser de l'IL-1â pré-ARNm était complet inattendue et apparue tandis que les chercheurs étaient employés dans des études plus tôt de la façon dont les plaquettes communiquent avec certains leucocytes (globules blancs). Pendant cette enquête ils ont trouvé la preuve des plaquettes effectuant les protéines neuves, qui les ont abouties à poursuivre les mécanismes qui sont impliqués, ont dit le type A. Zimmerman, M.D., professeur de médecine interne et un des co-auteurs de l'étude.

« L'idée que les plaquettes pourraient effectuer des protéines sans avoir un noyau avait été hérétique pensé, » a dit Zimmerman, qui dirige également le programme de l'u en biologie moléculaire et génétique humaines à l'institut d'Eccles de la génétique humaine. « Constater que l'épissure a lieu en dehors du noyau a des implications potentielles au delà de la plaquette. Elle propose que, dans les bonnes circonstances, l'épissure puisse avoir lieu loin de la commande et des mécanismes de contrôle habituels (noyau), et cela ouvre des possibilités neuves pour où ce procédé principal pourrait se produire dans d'autres types de cellules. »

Zimmerman théorise cela qui épisse en dehors du noyau est l'une d'un certain nombre de voies compliquées que le fuselage met à jour un contrôle plus précis d'expression du gène. Plusieurs de ces mécanismes de contrôle émergent juste.

Les plaquettes sont des cellules abondantes qui diffusent dans le sang humain et ont beaucoup de fonctionnements. Leur rôle primaire est de former des « fiches » cette purge d'arrêt des vaisseaux sanguins blessés. Ils relâchent également les facteurs qui introduisent le réglage de tissu et négocient l'inflammation. Mais quand les plaquettes fonctionnent mal, elles peuvent entraîner les caillots qui ne sont pas exigés pour réparer des blessures et qui contribuent alors à la maladie potentiellement mortelle, telle que le blocage des artères qui acceptent le coeur ; quand le sang a trop peu de plaquettes et la coagulation est nuie, hemorrhaging peut se produire.

Des plaquettes sont formées en moelle osseuse quand une cellule de parent, un mégacaryocyte, envoie des proplatelets appelés d'extensions arme arme. Les plaquettes bourgeonnent hors circuit de ces extensions, séparant du corps cellulaire et du noyau, et les plaquettes matures puis entrent dans la circulation sanguine.

Andrew S. Weyrich, Ph.D., professeur agrégé de recherches de médecine interne et l'auteur correspondant de l'étude, a trouvé un moyen d'inciter des cellules souche à se transformer en mégacaryocytes qui pourraient être développés dans le laboratoire.

Les plaquettes sont parmi les quelques cellules qui n'ont pas un noyau ; pour cette raison elles étaient incapables pensé d'allumer des gènes et de synthétiser des protéines. Mais Weyrich et Zimmerman et ont prouvé dans les travaux récents que les plaquettes contiennent beaucoup le messager RNAs (ARNm). les ARNm sont les molécules qui traduisent l'information génétique de l'ADN et dirigent la synthèse des protéines.

L'information génétique que les ARNm traduisent pour produire des protéines est contenue dans l'ADN. Le procédé de la transcription code cette information dans pré-ARNm qui sont agis en circuit par un composé des molécules appelées les spliceosome. Avec l'information génétique nécessaire, pré-ARNm contiennent également des séquences d'indicatif non requises pour effectuer des protéines. Ces séquences inutiles sont excisées pendant l'épissure. Quand toutes les séquences inutiles ont été épissées à l'extérieur, le spliceosome rassemble l'ARNm dans sa forme mature avec seulement l'information génétique requise pour produire une protéine.

Dans tous les cas avant cette étude, l'épissure avait eu lieu au noyau, après quoi l'ARNm mature laisse le noyau à la production directe de la protéine dans le cytoplasme environnant.

Le recensement comment le pré-ARNm mûrit pour diriger de la production de la protéine inflammatoire d'IL-1â jette la lumière sur le rôle des plaquettes dans la défense contre des blessures et l'infection et la contribution à la maladie, selon Zimmerman. IL-1â induit des réactions inflammatoires en un certain nombre d'autres cellules, et en particulier, certains leucocytes et les cellules endothéliales qui rayent des vaisseaux sanguins. En réponse à IL-1â, les cellules endothéliales effectuent les facteurs qui attirent les cellules inflammatoires et contribuent à la formation de caillots. Mais si la production d'IL-1â disparaît désordonnée, elle peut entraîner la maladie, telle que bloquer des artères en déposant des leucocytes et en induisant les caillots qui arrêtent le flux sanguin.

Les découvertes ont la pertinence clinique immédiate, selon Zimmerman.

« Ceci donne l'analyse neuve dans comment les mécanismes des maladies fonctionnent, » lui a dit. « Si nous pourrions apprendre comment l'interrompre, nous pourrions pouvoir décliner le procédé inflammatoire. »

Melvin M. Denis, qui était des M.D. - Le stagiaire de Ph.D. à la Faculté de Médecine d'U quand il est mort l'année dernière dans une avalanche, et le Neal D. Tolley, de l'institut d'Eccles de la génétique humaine, sont les Co-premiers auteurs de l'étude. D'autres chercheurs sur l'équipe de recherche de l'Utah, dirigée par Weyrich et Zimmerman, ont également apporté des cotisations importantes.