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As introspecções novas na transcrição fatoram em pilhas humanas

Os pesquisadores da bioinformática de Uc San Diego apenas moveram-se mais perto de destravar o mistério de como as pilhas humanas comutam da “do modo proliferação” da “ao modo especialização.”

Este trabalho computacional da biologia da escola de Jacobs do departamento da tecnologia biológica da engenharia podia conduzir às ideias novas para limitar proliferação de pilha indesejável - incluir alguns cancros. Esta pesquisa, publicada na genética da natureza, poderia igualmente melhorar nossa compreensão de como os órgãos e outros tecidos complexos se tornam.

Os bioengineers de Uc San Diego são parte de um consórcio global Japão-baseado da pesquisa, o projecto da rede do genoma, que gerou um dos primeiros olhares fim-à-detalhados em uma rede inteira de pilha humana das proteínas chamadas da “factores transcrição.” Cada pilha humana contem aproximadamente 2.000 factores da transcrição, que são as proteínas que ligam aos lugar específicos no ADN da pilha. Limitado uma vez ao ADN, os factores da transcrição trabalham a incentivam ou impedem a “transcrição” - o processo por que o RNA de mensageiro é gerado do ADN. Estas costas do RNA de mensageiro viajam então às fábricas celulares chamadas os ribosomes que agitam para fora as proteínas baseadas nas especificações do mRNA.

A “transcrição é um dos eventos os mais importantes na pilha… que determina a morfologia da pilha e função da pilha,” disse Timothy Ravasi, um cientista da pesquisa de Uc San Diego do departamento da tecnologia biológica e autor no papel novo da genética da natureza.

Os pesquisadores têm compreendido por muito tempo que a maioria de factores da transcrição em pilhas humanas não trabalham apenas, mas estudar a rede inteira de factores da transcrição dentro de uma pilha foi difícil até aqui. No estudo novo, os pesquisadores usaram uma série de aproximações computacionais e integrative da biologia a fim olhar como a actividade da rede de factores da transcrição em uma linha celular da leucemia mielóide muda ao longo do tempo.

A “leucemia” refere uma variedade de patologias que envolvem proliferação descontrolada dos glóbulos brancos. Compreender o papel da rede transcricional durante a diferenciação em pilhas da leucemia poderia oferecer um relance na causa da leucemia, ou ofereça aproximações possíveis para tratar a leucemia, de acordo com Ravasi.

Durante a fase do laboratório do projecto, os pesquisadores introduziram um composto que parasse a proliferação de pilha na linha celular da leucemia mielóide. Em seguida, recolheram tanta informação como possível em relação à actividade da rede do factor da transcrição durante os processos de diferenciação e de maturação nas pilhas imunes conhecidas como monocytes e macrófagos. O trabalho computacional executado em Uc San Diego os dados do laboratório tinham sido recolhidos afinal que permitiu que os pesquisadores identificassem sub-redes específicas dos factores da transcrição que foram activados em pontos particulares do tempo.

Biologia Integrative

Os pesquisadores do UCSD foram desafiados a integrar séries de dados diferentes mas relacionadas a fim amolar para fora sinais reais do ruído. Isto é sabido como “a biologia integrative.”

“Nós tomamos lotes das medidas da mesma coisa… que nós as integramos junto,” que conduz a uma confiança mais alta em resultados experimentais, Ravasi explicamos. Que medem de mensageiro o RNA e da proteína níveis, são um exemplo. A detecção de ambos os sinais fornece dois pontos de dados independentes que indicam a presença da mesma proteína.

“Conseguir ser o primeiro para analisar e fazer o sentido desta grande e série de dados fascinante era uma oportunidade enorme,” disse Ravasi. A equipe da bioinformática de Uc San Diego que trabalha neste Ravasi incluído projecto e dois pesquisadores cargo-doutorais do laboratório da tecnologia biológica de Trey Ideker, o Ariel Schwartz, agora na genómica sintética, e o Kai bronzeado, agora um professor adjunto da medicina interna e engenharia biomedicável na universidade de Iowa.

Monitorando a actividade da rede transcricional uma hora após o início da diferenciação, os pesquisadores identificaram um gene que parecesse jogar um papel importante na diferenciação de pilha nos glóbulos brancos. “É uma possibilidade remota, mas se você encontrou um composto que inibisse este gene, você poderia fazer as pilhas começar a diferenciar-se para uma linha normal do monoblast um pouco do que continua a proliferação de pilha não-verificado,” disse Ravasi.

Resiliente e redundante

Baseado na pesquisa nova, parece que a rede de factores da transcrição da linha celular humana da leucemia mielóide é Ravasi redundante e resiliente, explicado.

Os pesquisadores girados-fora ou “bateram para baixo” 52 factores da transcrição, um de cada vez, a fim estudar seu papel individual dentro da rede. A maioria das únicas batida-penas não conduziram às mudanças à diferenciação de pilha ou à forma da pilha.

“A rede transcricional para este tipo da pilha parece bastante redundante que faz provavelmente a rede resiliente às mutações ou os agentes ambientais que poderiam interferir com a função do factor da transcrição,” disse Ravasi. “Minha suposição é que nós encontraremos a redundância similar nas redes da transcrição de outras linha celular, e nas redes da transcrição que regulam outros aspectos da pilha funcionam, mas nós não podemos dizer que destes dados.”