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il RNA di Supplemento-codifica modula i reticoli di un neurone di metilazione del DNA

La creazione delle memorie nel cervello comprende l'aggiunta o la rimozione dei gruppi metilici nei posti precisi su DNA cromosomico. Ma che comandi l'ottimizzazione attenta di questa dinamica di un neurone di metilazione del DNA?

Il tasto sembra essere un formulario speciale di supplemento-codifica RNA chiamato RNA, o ecRNA, secondo il giorno di Jeremy, il Ph.D. ed i colleghi all'università di Alabama a Birmingham e la Purdue University. I ecRNAs, dicono, sono regolatori fondamentali dei reticoli di metilazione del DNA nel cervello adulto con interazione con gli enzimi di methyltransferase del DNA e i ecRNAs possono offrire un viale terapeutico futuro di promessa per trattare gli stati neuropsichiatrici di malattia connessi con i cambiamenti nella metilazione del DNA, poichè riferiscono nell'emissione del 7 luglio delle comunicazioni della natura.

per dimostrare il ruolo critico per metilazione ecRNA-diretta, prima autore Katherine Savell, un dottorando nel laboratorio di giorno, bloccato un ecRNA specifico per il luogo del gene del fos nell'ippocampo del cervello del ratto. Diminuisca in questa formazione impedita ecRNA specifico di memoria duratura di timore, dove i ratti imparano associare le scosse elettriche delicate con un posto particolare. Ciò evidenzia un ruolo potenziale per i ecRNAs nella funzione conoscitiva del cervello.

Mentre il nome suggerisce, il ecRNA parzialmente si sovrappone con una sequenza del gene che produce il RNA messaggero; ma egualmente comprende le sequenze del RNA da DNA oltre il limite del gene. Ogni ecRNA è specifico al gene che si sovrappone. Gli esperimenti dai ricercatori di UAB hanno compreso sia sguardo di genomewide, un vasto ai ecRNAs che all'espressione genica e un esempio dettagliato facendo uso del luogo del gene del fos.

Esperimenti di Genomewide

I ricercatori hanno realizzato la classificazione di genomewide dei ecRNAs di un neurone e le specie indicate del ecRNA sono generate dai geni che sono vitali per le risposte delle cellule nervose a stimolo. Trattando i neuroni con le droghe che aumentano o fanno diminuire la produzione del ecRNA modificata attività di un neurone.

Questa prova novella di genomewide ha indicato che, in assenza di produzione del ecRNA, geni tesi per metilare i promotori ed era silenziosa, significando essi non ha prodotto il RNA messaggero. D'altra parte, i geni che hanno generato i ecRNAs demethylated i promotori ed il RNA messaggero attivamente prodotto.

I ricercatori hanno mostrato che queste relazioni fra produzione del ecRNA ed attività di gene in neuroni hanno incluso i geni di cui l'espressione è alterata da attività di un neurone e dai geni implicati nei disordini inerenti allo sviluppo e neurodegenerative.

Quindi, i ecRNAs sono uno dei primi meccanismi potenziali per le alterazioni esperienza-dipendenti e di attività di stato di metilazione del DNA ai geni specifici in neuroni del cervello.

Esempio dettagliato

I ricercatori egualmente hanno fornito un'analisi dettagliata dei ecRNAs in seguito al luogo del gene del fos. Hanno trovato quello:

  • I ecRNAs del fos limitano strettamente ai methyltransferases del DNA.
  • Gli stati di metilazione del DNA a fos sono stati alterati dopo un aumento nel ecRNA.
  • I ecRNAs del fos hanno avuti una sintesi e un regolamento distinti rispetto al RNA messaggero del fos ed il colpo del ecRNA del fos ha aumentato la metilazione del DNA ed ha represso il RNA messaggero del fos.
  • Il ecRNA del fos è stato indotto dalle esperienze diformazione di ratti ed il colpo del ecRNA del fos in una regione dell'ippocampo del ratto ha alterato significativamente la formazione di memoria a lungo termine dopo il condizionamento contestuale di timore.

Un modello e un potenziale terapeutico

Il giorno ed i colleghi propongono un modello in cui i ecRNAs direttamente interagiscono con il dominio catalitico dei methyltransferases del DNA per bloccare la capacità dei methyltransferases di mirare e fare tacere al gene di sovrapposizione per ogni ecRNA specifico.

Il modello richiede il ecRNA di restare vicino o al gene dopo che la sintesi per regolamentare i methyltransferases appena a quella posizione del gene. Una possibilità, i ricercatori dicono, è che i ecRNAs hanno un'emivita molto breve, in modo da essi scomparirebbe prima di muoversi molto lontano da un gene specifico. Un secondo, possibilità più intrigante è che i ecRNAs formano una struttura triplex con DNA che stabilizza ed ancora il ecRNA alla posizione del gene.

I ricercatori egualmente notano che molte malattie neuropsichiatriche e neurologiche sono associate con le alterazioni croniche dei prodotti specifici del gene in neuroni. L'ottimizzazione dei ecRNAs nel cervello ha potuto essere un approccio terapeutico attraente a riorganizzare i paesaggi epigenetici ai geni specifici, così alleviando le patologie di lunga durata connesse con i reticoli disfunzionali di metilazione.

Source:

University of Alabama at Birmingham