Nova tecnologia do uso dos Cientistas para criar o mapa da expressão genética da revelação da pilha da orelha interna

Usando uma nova tecnologia sensível chamada único-pilha RNA-segs. em pilhas dos ratos, os cientistas criaram o primeiro mapa de alta resolução da expressão genética da orelha interna do rato recém-nascido. Os resultados fornecem a introspecção nova em como as pilhas epiteliais na orelha interna se tornam e se diferenciam as pilhas especializadas que servem funções críticas para o balanço de audição e de manutenção. Compreendendo como o formulário importante destas pilhas pode fornecer uma fundação para a revelação potencial de terapias baseados em celulas para tratar desordens da perda e do balanço da audição. A pesquisa foi conduzida por cientistas no Instituto Nacional sobre a Surdez e em Outras Desordens de uma Comunicação (NIDCD), parte dos Institutos de Saúde Nacionais.

Em um estudo do companheiro conduzido por cientistas NIDCD-apoiados na Faculdade de Medicina da Universidade de Maryland e por cientistas na Faculdade de Medicina de Sackler na Universidade de Tel Aviv, os pesquisadores usaram uma técnica similar para identificar uma família das proteínas críticas para a revelação de pilhas da orelha interna. Ambos Os estudos foram publicados em linha o 15 de outubro nas Comunicações da Natureza do jornal.

“A perda da audição Relativa À Idade ocorre gradualmente na maioria de nós enquanto nós crescemos mais velhos. É uma das condições as mais comuns entre uns adultos mais velhos, afetando a metade dos povos sobre a idade 75,” disse a Bateria de James F., Jr., M.D., Ph.D., director do NIDCD. “Estes resultados novos podem conduzir aos tratamentos regeneratives novos para este problema de saúde público crítico.”

As pilhas epiteliais sensoriais Especializadas na orelha interna incluem as pilhas de cabelo e as pilhas de apoio, que fornecem as pilhas de cabelo o apoio estrutural e funcional crucial. Pilhas de Cabelo e pilhas de apoio situadas na cóclea--a estrutura caracol-dada forma na orelha interna--trabalhe junto para detectar o som, assim permitindo nos de ouvir-se. Ao contrário, as pilhas de cabelo e as pilhas de apoio no utrículo, um malote fluido-enchido perto da cóclea, jogam um papel crítico em ajudar-nos mantêm nosso balanço. Estas pilhas detectam como nós movemos nossas cabeças e como nossas cabeças são posicionadas; esta informação diz nosso cérebro, por exemplo, se nós somos estando ou de encontro para baixo. O utrículo é um de diversos estruturas e órgãos no corpo que fornecem nosso sentido de balanço; junto, compreendem o sistema vestibular.

As pilhas de Cabelo e as pilhas de apoio podem ser danificadas por medicamentações, infecções ou doença, ferimento, ou envelhecimento, conduzindo aos problemas da perda e do balanço da audição. Nos seres humanos, estas pilhas não podem naturalmente reparar-se, assim que os tratamentos eficazes são limitados.

Além, há somente alguns mil destas pilhas sensoriais; são dobrados profundamente um canal ósseo, fazendo os difíceis estudar.

Para ganhar uma compreensão melhor da revelação da pilha da orelha interna, Matthew Kelley, o Ph.D., o chefe da Secção na Neurociência Desenvolvente no NIDCD, e sua equipa de investigação usaram a único-pilha RNA-segs., uma nova tecnologia que pudesse extrair dados detalhados da actividade de gene de apenas de uma célula. Outros métodos para obter este tipo de dados exigem tipicamente milhares de pilhas. Saber que genes são activos pode dizer cientistas muito sobre as características individuais e a função de uma pilha.

A equipe de Kelley analisou 301 pilhas--algumas pilhas de cabelo e algumas pilhas de apoio--tomado da cóclea e do utrículo de ratos recém-nascidos. Comparando os perfis da actividade de gene das pilhas, os pesquisadores encontraram testes padrões originais em pilhas de cabelo e em pilhas de apoio. Igualmente descobriram a evidência para subgrupos de pilhas dentro de cada um destas classes. Quando pouco for sabido sobre estes subgrupos, os pesquisadores especulam que os testes padrões distintos da actividade de gene das pilhas podem reflectir funções especializadas.

Os dados igualmente permitiram que os cientistas identificassem testes padrões desenvolventes distintos da actividade de gene. As Pilhas na peça vestibular da orelha interna tornam-se em taxas um tanto diferentes, assim que cada pilha estava em um ponto ligeira diferente em sua maturidade quando os pesquisadores o examinaram. Analisando os perfis da actividade de gene das pilhas, os cientistas podiam identificar os genes que são activos em cada fase da revelação, trazendo aos indícios importantes da luz sobre como as pilhas de cabelo especializadas são formadas.

“Usar esta único-pilha que perfila a técnica fornece uma opção nova para identificar a actividade genética das pilhas, particularmente nos sistemas com números limitados de pilhas, como a orelha interna,” disse Kelley, autor superior do estudo. “Identificar os mapas da expressão genética para a revelação de pilhas da orelha interna é essencial a compreender como formam, e pode ajudar-nos a criar maneiras de regenerar estas pilhas.”

No segundo estudo, os pesquisadores igualmente aproveitaram-se da tecnologia RNA-segs. Os Pesquisadores usaram uma aproximação computacional-experimental para procurarar por regiões reguladoras comuns nos genes expressados nas pilhas de cabelo. Os cientistas encontraram que um grupo de reguladores do gene chamou ajudas de Regulador Factor (RFX) Xs para conduzir os genes que são preferencial activos em pilhas de cabelo.

Os pesquisadores igualmente mostraram que os genes de RFX têm um papel essencial na audição. Os Ratos que faltam duas proteínas de RFX começaram a perder suas pilhas de cabelo e sua audição aproximadamente duas semanas após o nascimento. Após três meses, estes ratos eram completamente surdos. Os pesquisadores concluíram que os reguladores do gene de RFX, quando nao cruciais cedo na revelação de pilhas de cabelo, são necessários para a maturação e a sobrevivência a longo prazo das pilhas.

Source: Instituto de NIH/National na Surdez e nas Outras Desordens de uma Comunicação

Source:

NIH/National Institute on Deafness and Other Communication Disorders