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Pre-mRNA que cifra para la proteína inflamatoria determinada

En un descubrimiento que voltea un prolongado principio de la biología humana, la universidad de los investigadores de la Facultad de Medicina de Utah ha mostrado que un proceso dominante en la regla del gen puede ocurrir en plaquetas humanas, las células únicas que son inusuales porque no tienen un núcleo (anucleate).

Los científicos han pensado de largo la transformación en el pre-mRNA en el mRNA maduro--llamado el empalmar--suceso solamente en un núcleo de célula. Pero usando a las células madres de la sangre del cordón umbilical umbilical humana para dirigir la célula del precursor que forma las plaquetas y las plaquetas aisladas de la sangre de los temas del estudio, los investigadores de Utah encontraron que el empalmar también ocurre en el citoplasma de plaquetas de circulación.

Los investigadores de U, que denuncian sus conclusión en la edición del 12 de agosto de la célula, también determinaron el pre-mRNA en plaquetas de sangre que cifra para el Interleukin 1â (IL-1â), una proteína dominante en un sistema molecular antiguo que desempeñe papeles principales en la inflamación, la defensa contra la infección, el revelado del órgano, y la enfermedad. Cuando las plaquetas de sangre se activan a través de señales bioquímicas en respuesta a daño, el IL-1â pre-mRNA se tramita en el mRNA maduro y después dirige la producción de la proteína inflamatoria crítica.

Encontrar que las plaquetas pueden empalmar el IL-1â pre-mRNA era totalmente inesperado y emergida mientras que contrataron a los investigadores a estudios anteriores de cómo las plaquetas comunican con ciertos leucocitos (glóbulos blancos). Durante esa investigación encontraron pruebas de las plaquetas que hacían las nuevas proteínas, que las llevaron a perseguir los mecanismos que están implicados, dijeron al tirante A. Zimmerman, M.D., profesor del remedio interno y uno de los co-autores del estudio.

“La idea que las plaquetas de sangre podrían hacer las proteínas sin tener un núcleo había sido herética pensado,” dijo a Zimmerman, que también dirige el programa del u en biología molecular y genética humanas en el instituto de Eccles de la genética humana. “Encontrar que el empalmar ocurre fuera del núcleo tiene implicaciones potenciales más allá de la plaqueta. Sugiere que, bajo condiciones económicas correctas, el empalmar pueda ocurrir muy lejos de los mecanismos usuales del mando y de mando (núcleo), y ése abre las nuevas posibilidades de donde este proceso dominante podría ocurrir en otros tipos de las células.”

Zimmerman teoriza eso que empalma fuera del núcleo es una de varias maneras complejas que la carrocería mantiene un mando más exacto sobre la expresión génica. Muchos de estos mecanismos de mando apenas están saliendo a luz.

Las plaquetas son las células abundantes que circulan en sangre humana y tienen muchas funciones. Su papel primario es formar los “enchufes” esa extracción de aire del parada de los vasos sanguíneos heridos. También liberan los factores que ascienden la reparación del tejido y median la inflamación. Pero cuando funcionan incorrectamente las plaquetas, pueden causar los coágulos que no se requieren para reparar daño y que entonces contribuyen a la enfermedad peligrosa para la vida, tal como cegar de las arterias que suministran el corazón; cuando la sangre tiene demasiado pocas plaquetas y se empeora la coagulación, el hemorrhaging puede ocurrir.

Las plaquetas de sangre se forman en médula cuando una célula del padre, un megakaryocyte, envía arma-como las extensiones llamadas los proplatelets. Las plaquetas florecen lejos de estas extensiones, separándose de la carrocería y del núcleo de célula, y las plaquetas maduras después entran en la circulación sanguínea.

Andrew S. Weyrich, Ph.D., profesor adjunto de la investigación del remedio interno y el autor correspondiente del estudio, ideó una manera de inducir a las células madres que giren en los megakaryocytes que se podrían crecer en el laboratorio.

Las plaquetas están entre las pocas células que no tienen un núcleo; por este motivo eran incapaces pensado de girar genes y de sintetizar las proteínas. Pero Weyrich y Zimmerman y han mostrado en trabajo reciente que las plaquetas de sangre contienen mucho al mensajero RNAs (mRNAs). los mRNAs son las moléculas que traducen la información genética de la DNA y dirigen la síntesis de proteínas.

La información genética que los mRNAs traducen para producir las proteínas se contiene en la DNA. El proceso de la transcripción codifica esta información en los pre-mRNAs que son actuados conectado por un complejo de las moléculas llamadas el spliceosome. Junto con la información genética necesaria, los pre-mRNAs también contienen las series de la clave no necesarias para hacer las proteínas. Estas series innecesarias se recortan durante empalmar. Cuando todas las series innecesarias se han empalmado fuera, el spliceosome vuelve a montar el mRNA en su forma madura con solamente la información genética necesaria para producir una proteína.

En todos los casos antes de este estudio, el empalmar había ocurrido en el núcleo, después de lo cual el mRNA maduro deja el núcleo a la producción directa de la proteína en el citoplasma circundante.

Determinar cómo el pre-mRNA se madura para dirigir la producción de la proteína inflamatoria de IL-1â vierte la luz en el papel de plaquetas en la defensa contra daño y la infección y contribuir a la enfermedad, según Zimmerman. IL-1â induce reacciones inflamatorias en varias otras células, y particularmente, ciertos leucocitos y las células endoteliales que forren los vasos sanguíneos. En respuesta a IL-1â, las células endoteliales hacen los factores que atraen las células inflamatorias y contribuyen a la formación del coágulo. Pero si la producción de IL-1â va sin control, puede causar enfermedad, tal como cegar arterias depositando leucocitos e induciendo los coágulos que cortan el flujo de sangre.

Los descubrimientos tienen importancia clínica inmediata, según Zimmerman.

“Esto da nuevo discernimiento en cómo los mecanismos de la enfermedad trabajan,” él dijo. “Si podríamos aprender cómo interrumpirlo, puede ser que poder rechazar el proceso inflamatorio.”

Melvin M. Denis, que era M.D. - El estudiante del Ph.D. en la Facultad de Medicina de U cuando él murió en un alud el año pasado, y Neal D. Tolley, del instituto de Eccles de la genética humana, son co-primeros autores del estudio. Otros investigadores en el equipo de investigación de Utah, dirigido por Weyrich y Zimmerman, también hicieron contribuciones importantes.