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Pre-mRNA che codifica per proteina infiammatoria identificata

In una scoperta che capovolge un principio di lunga durata di biologia umana, l'università di ricercatori della scuola di medicina di Utah ha indicato che un trattamento di tasto nel regolamento del gene può accadere in piastrine umane, celle uniche che sono insolite perché non hanno un nucleo (anucleate).

Gli scienziati lungamente hanno ritenuto la trasformazione al pre-mRNA nel mRNA maturo--chiamato impiombare--accade soltanto in un nucleo delle cellule. Ma usando le cellule staminali da sangue di cordone ombelicale umano per costruire la cella del precursore che forma le piastrine e le piastrine isolate dal sangue degli oggetti di studio, i ricercatori dell'Utah hanno trovato che impiombare anche ha luogo nel citoplasma delle piastrine di circolazione.

I ricercatori di U, che riferiscono i loro risultati nell'edizione del 12 agosto della cella, egualmente hanno identificato il pre-mRNA in piastrine che codifica per l'interleuchina 1â (IL-1â), una proteina chiave in un sistema molecolare antico che svolge i ruoli principali nell'infiammazione, nella difesa contro l'infezione, nello sviluppo dell'organo e nella malattia. Quando le piastrine sono attivate attraverso i segnali biochimici in risposta alla lesione, il IL-1â pre-mRNA è trasformato nel mRNA maturo e poi dirige la produzione della proteina infiammatoria critica.

L'individuazione che le piastrine possono impiombare del IL-1â pre-mRNA era completamente inattesa ed emergente mentre i ricercatori sono stati impegnati negli studi più iniziali di come le piastrine comunicano con i leucociti sicuri (globuli bianchi). Durante quella ricerca hanno trovato la prova delle piastrine che fanno le nuove proteine, che piombo loro perseguire i meccanismi che sono implicati, hanno detto il tipo A. Zimmerman, M.D., professore di medicina interna ed uno dei co-author dello studio.

“L'idea che le piastrine potrebbero fare le proteine senza avere un nucleo era stata eretico pensato,„ ha detto Zimmerman, che egualmente dirige il programma della u nella biologia molecolare e nella genetica umane all'istituto di Eccles della genetica umana. “Trovare che impiombare ha luogo fuori del nucleo ha implicazioni potenziali oltre la piastrina. Suggerisce che, in giuste circostanze, impiombare possa avere luogo lontano dai meccanismi usuali di controllo e di comando (nucleo) e quella apre le nuove possibilità per dove questo trattamento di tasto potrebbe accadere in altri tipi delle cellule.„

Zimmerman teorizza quello che impiomba fuori del nucleo è uno di vari modi che complessi l'organismo mantiene il controllo più preciso sopra espressione genica. Molti di questi meccanismi di controllo stanno emergendo appena.

Le piastrine sono celle abbondanti che circolano nel sangue umano ed hanno molte funzioni. Il loro ruolo primario è di formare “le spine„ quello spurgo di arresto dai vasi sanguigni danneggiati. Essi anche fattori di rilascio che promuovono la riparazione del tessuto e mediano l'infiammazione. Ma quando le piastrine funzionano male, possono causare i grumi che non sono richiesti per riparare la lesione e che poi contribuiscono alla malattia pericolosa, quale la didascalia delle arterie che assicurano il cuore; quando il sangue ha troppo poche piastrine e coagularsi è alterata, hemorrhaging può accadere.

Le piastrine sono formate in midollo osseo quando una cellula madre, un megacariocita, spedisce le estensioni del tipo di braccio chiamate proplatelets. Le piastrine germogliano fuori da queste estensioni, separando dal corpo cellulare e dal nucleo e le piastrine mature quindi entrano nella circolazione sanguigna.

Andrew S. Weyrich, Ph.D., professore associato della ricerca di medicina interna e l'autore corrispondente dello studio, ha inventato un modo incitare le cellule staminali a trasformarsi nei megacariociti che potrebbero svilupparsi in laboratorio.

Le piastrine sono fra le poche celle che non hanno un nucleo; per questo motivo erano incapace pensato di accendere i geni e della sintetizzazione delle proteine. Ma Weyrich e Zimmerman ed hanno indicato nel lavoro recente che le piastrine contengono molto il messaggero RNAs (mRNAs). i mRNAs sono le molecole che traducono le informazioni genetiche da DNA e dirigono la sintesi delle proteine.

Le informazioni genetiche che i mRNAs traducono per produrre le proteine sono contenute in DNA. Il trattamento di trascrizione codifica questi informazioni in pre--mRNAs che sono agiti sopra da un complesso delle molecole chiamate lo spliceosome. Con le informazioni genetiche necessarie, pre--mRNAs egualmente contenga le sequenze del codice non state necessarie per la fabbricazione delle proteine. Queste sequenze inutili sono asportate durante l'impionbatura. Quando tutte le sequenze inutili sono state impiombate fuori, lo spliceosome riunisce il mRNA nel suo modulo maturo con soltanto le informazioni genetiche state necessarie per produrre una proteina.

In tutti i casi prima di questo studio, impiombare aveva avuto luogo nel nucleo, dopo di che il mRNA maturo lascia il nucleo a produzione diretta della proteina nel citoplasma circostante.

L'identificazione come il pre-mRNA matura per dirigere della produzione della proteina infiammatoria di IL-1â fa luce sul ruolo delle piastrine sia nella difesa contro la lesione che l'infezione e nel contributo alla malattia, secondo Zimmerman. IL-1â induce le risposte infiammatorie in una serie di altre celle ed in particolare, leucociti sicuri e le celle endoteliali che allineano i vasi sanguigni. In risposta a IL-1â, le celle endoteliali fanno i fattori che attirano le celle infiammatorie e contribuiscono a formazione del grumo. Ma se la produzione di IL-1â impazze, può causare la malattia, quali le arterie di didascalia depositando i leucociti ed inducendo i grumi che fermano il flusso sanguigno.

Le scoperte hanno pertinenza clinica immediata, secondo Zimmerman.

“Questo dà la nuova comprensione come i meccanismi di malattia funzionano,„ nel lui ha detto. “Se potessimo imparare come interromperlo, potremmo potere girare giù il trattamento infiammatorio.„

Melvin M. Denis, che era i M.D. - Lo studente di Ph.D. alla facoltà di medicina di U quando è morto l'anno scorso in una valanga e Neal D. Tolley, dell'istituto di Eccles della genetica umana, sono co-primi autori dello studio. Altri ricercatori sul gruppo di ricerca dell'Utah, diretto da Weyrich e da Zimmerman, egualmente hanno dato i contributi importanti.