Los Científicos utilizan nueva tecnología para crear la correspondencia de la expresión génica del revelado de la célula del oido interno

Usando una nueva tecnología sensible llamada ARN-seq unicelular en las células de ratones, los científicos han creado la primera correspondencia de alta resolución de la expresión génica del oido interno del ratón recién nacido. Las conclusión proporcionan a nuevo discernimiento en cómo las células epiteliales en el oido interno se convierten y distinguen en las células especializadas que sirven las funciones críticas para el equilibrio de audición y que mantiene. Entendiendo cómo el formulario importante de estas células puede proporcionar a un asiento para el revelado potencial de las terapias célula-basadas para tratar desordenes de la pérdida y del balance de oído. La investigación conducto por los científicos en el Instituto Nacional sobre Sordera y Otros Desordenes de la Comunicación (NIDCD), parte de los Institutos de la Salud Nacionales.

En un estudio del compañero llevado por los científicos NIDCD-utilizados en la Facultad de Medicina de la Universidad de Maryland y los científicos en la Facultad de Medicina de Sackler en la Universidad de Tel Aviv, los investigadores utilizaron una técnica similar para determinar una familia de proteínas críticas para el revelado de las células del oido interno. Ambos estudios fueron publicados en línea el 15 de octubre en las Comunicaciones de la Naturaleza del gorrón.

La “pérdida de oído Relativa A La Edad ocurre gradualmente en la mayor parte de nosotros mientras que crecemos más viejos. Es una de las condiciones mas comunes entre más viejos adultos, afectando a la mitad de la gente sobre la edad 75,” dijo la Batería de James F., Jr., M.D., Ph.D., director del NIDCD. “Estas nuevas conclusión pueden llevar a los nuevos tratamientos regeneradores para este problema de salud público crítico.”

Las células epiteliales sensoriales Especializadas en el oido interno incluyen las células de pelo y las células que utilizan, que proveen de las células de pelo el soporte estructural y funcional crucial. Células de Pelo y células que utilizan situadas en la cóclea--la estructura caracol-dada forma en el oido interno--trabaje junto para detectar el sonido, así permitiéndonos oír. En cambio, las células de pelo y las células que utilizan en el utricle, una bolsa llena de fluido cerca de la cóclea, desempeñan un papel crítico en la ayuda de nosotros mantienen nuestro equilibrio. Estas células detectan cómo movemos nuestras cabezas y cómo se colocan nuestras cabezas; esta información informa nuestro cerebro, por ejemplo, si somos de retirada o de mentira. El utricle es uno de varias estructuras y órganos en el cuerpo que proporcionen a nuestro sentido del balance; junto, comprenden el sistema vestibular.

Las células de Pelo y las células que utilizan se pueden dañar por las medicaciones, infecciones o enfermedad, daño, o envejecimiento, llevando a los problemas de la pérdida y del balance de oído. En seres humanos, estas células no pueden repararse naturalmente, así que los tratamientos efectivos son limitados.

Además, hay solamente unos miles de estas células sensoriales; se meten profundamente un canal huesudo, haciéndolas difíciles estudiar.

Para ganar una mejor comprensión del revelado de la célula del oido interno, Matthew Kelley, el Ph.D., el jefe de la Sección en la Neurología De Desarrollo en el NIDCD, y su equipo de investigación utilizaron ARN-seq unicelular, una nueva tecnología que puede extraer datos completos de la actividad de gen de apenas una célula. Otros métodos para obtener este tipo de datos requieren típicamente millares de células. Saber qué genes son activos puede informar a científicos mucho sobre las características individuales y la función de una célula.

Las personas de Kelley analizaban 301 células--algunas células de pelo y algunas células que utilizan--tomado de la cóclea y del utricle de ratones recién nacidos. Comparando los perfiles de la actividad del gen de las células, los investigadores encontraron modelos únicos en células de pelo y células que utilizaban. También destaparon las pruebas de subgrupos de células dentro de cada uno de estas clases. Mientras Que poco se sabe sobre estos subgrupos, los investigadores especulan que los modelos distintos de la actividad del gen de las células pueden reflejar funciones especializadas.

Los datos también permitieron que los científicos determinaran modelos de desarrollo distintos de la actividad de gen. Las Células en la pieza vestibular del oido interno se convierten a los tipos algo diferentes, así que cada célula estaba en una punta ligeramente diversa en su madurez cuando los investigadores la examinaron. Analizando los perfiles de la actividad del gen de las células, los científicos podían determinar los genes que son activos en cada escenario del revelado, causando a las pistas importantes de la luz cómo se forman las células de pelo especializadas.

“Usando esta técnica de perfilado unicelular proporciona a una nueva opción para determinar la actividad genética de células, determinado en sistemas con números limitados de células, como el oido interno,” dijo a Kelley, autor mayor del estudio. “Determinar las correspondencias de la expresión génica para el revelado de las células del oido interno es esencial para la comprensión de cómo forman, y puede ayudarnos a crear maneras de regenerar estas células.”

En el segundo estudio, los investigadores también se aprovecharon de tecnología ARN-seq. Los Investigadores utilizaron una aproximación de cómputo-experimental para explorar para las regiones reguladoras comunes en los genes expresados en las células de pelo. Los científicos encontraron que un grupo de reguladores del gen llamó las ayudas Regulatory Factor (RFX) Xs para impulsar los genes que son preferencial activos en células de pelo.

Los investigadores también mostraron que los genes de RFX tienen un papel esencial en la audiencia. Los Ratones que faltaban dos proteínas de RFX comenzaron a perder sus células de pelo y su audiencia cerca de dos semanas después del nacimiento. Después de tres meses, estos ratones eran totalmente sordos. Los investigadores concluyeron que los reguladores del gen de RFX, mientras que son no cruciales temprano en el revelado de las células de pelo, son necesarios para la supervivencia de la maduración y del largo plazo de las células.

Fuente: Instituto de NIH/National en Sordera y Otros Desordenes de la Comunicación