La technique Neuve peut indiquer des indices au sujet du rôle des centromères dans le Syndrome de Down, d'autres anomalies congénitales

Quelques scientifiques l'appellent « la frontière finale » de notre ADN -- quoiqu'il se trouve au centre de chaque chromosome En forme de x dans presque chacune de nos cellules.

Il a appelé le centromère, et il joue un rôle essentiel dans la division cellulaire quotidienne qui nous maintient en bonne santé. Ce Qui lui effectue également un suspect de clé dans les anomalies congénitales, les cancers et d'autres maladies qui résultent des problèmes de division cellulaire.

Maintenant, une technique neuve peut forcer cette extension mystérieuse d'ADN à abandonner ses secrets enfin.

Déjà, le premier test de l'élan a fourni des indices au sujet du rôle des centromères dans le Syndrome de Down, qui surgit quand un enfant hérite d'une copie supplémentaire du chromosome 21.

Bientôt, les révélateurs de la technique à l'espoir de Faculté de Médecine d'Université du Michigan il accélérera la recherche sur d'autres conditions qui peuvent avoir des racines dans des problèmes liés au centromère.

« Ces analyses d'ACP nous donnent l'opportunité de comprendre la dynamique des centromères, et comment ces séquences augmentent ou contrat pendant les procédés d'évolution et/ou de maladie, » dit Rafaël Contreras-Galindo, Ph.D., auteur important du papier neuf et un professeur adjoint de la médecine interne. « Nous pouvons maintenant comprendre quels centromères en protéines principales de centromère de chromosomes particuliers se reposent, et formons les kinetochores qui sont indispensables à la division cellulaire. Avec ces études, nous pouvons commencer à comprendre comment l'instabilité du centromère ADN pourrait affecter le fonctionnement de centromère, comme nous semblons voir dans le Syndrome de Down ».

accélération de l'analyse génétique

Dans un papier neuf dans la Recherche de Génome, les chercheurs d'UM décrivent la technique qu'ils ont développée, et son premier test. Essentiellement, elle change l'analyse du centromère ADN d'une longue, à forte intensité de main d'oeuvre tâche en rapide et relativement facile qui peut accélérer la recherche sur les maladies liées au centromère.

Leur élan est basé sur la découverte de seules configurations de répétition d'ADN trouvées dans le centromère de presque chaque chromosome. Leur catalogue neuf de ces configurations chromosome-particulières permet pour utiliser une amplification en chaîne par polymérase appelée de ADN-ordonnancement d'outil, ou l'ACP.

Les parties répétées massives d'ADN qui composent la majeure partie de chaque centromère pour avoir rendu les structures dures pour ordonnancer et étudier dans le passé, parce que les mêmes longues extensions apparaissent sur chaque chromosome.

Ainsi, la plupart des chercheurs de centromère ont étudié les protéines et d'autres molécules qui agissent l'un sur l'autre avec des centromères - facteurs désignés sous le nom de l'epigenetics -- plutôt que l'ADN lui-même.

Mais l'élan neuf arme de petites variations chromosome-particulières et les utilise comme amorces d'ACP. Ceci l'effectue rapidement et facile pour des chercheurs d'identifier les centromères de presque chaque chromosome dans une cellule, et leur indique à part, dans juste une demi-heure.

Les « Centromères sont importants pour la division cellulaire, mais mal compris d'un point de vue génétique, parce que les Séquences d'ADN dans eux sont très répétitives, » dit David Markovitz, M.D., auteur supérieur du papier neuf et un professeur de la médecine interne. « Avec cette technique, nous et d'autres peut étudier leur génétique, et epigenetics, d'une voie en temps réel et conviviale. »

L'UM s'est appliquée pour un brevet à l'élan et recherche actuel des associés de commercialisation pour aider à porter la technologie pour lancer sur le marché.

Explorer la barrette au Syndrome de Down

Dans le papier neuf, Contreras-Galindo, Markovitz, professeur emeritus actif Note Kaplan d'UM, M.D., et une équipe des collaborateurs enregistrent des résultats de leur comparaison des centromères des personnes avec et sans le Syndrome de Down.

Ils affichent qu'une barrette intense entre la condition et les instabilités a trouvé sur le chromosome 21 - dans le centromère et dans les extensions de l'ADN qui le flanquent, pericentromeres appelés.

Les centromères et les pericentromeres Instables pourraient aider à expliquer pourquoi les gens avec le Syndrome de Down héritent d'une copie supplémentaire de ce chromosome, bien que beaucoup de travail demeure pour évaluer cette hypothèse.

après tout, comme chaque élève de biologie apprend, cellules qui préparent pour se diviser comptent sur des centromères pour les aider pour diviser la double quantité d'ADN qu'ils ont produit, et la distribuer aux deux cellules de « descendant » ils produiront. Pour faire ceci, les cellules élèvent les axes appelés de longues structures maigres qui ressemblent aux pieds d'araignée, et les fixent à un centromère de chaque chromosome, qui se compose de deux extensions identiques d'ADN.

Les axes se rétractent pendant que la cellule se divise, plumant les deux moitiés d'un chromosome à part. Si la plumaison ne se produit pas correctement à cause d'une délivrance liée au centromère, cela pourrait faire déplacer les deux moitiés du chromosome ensemble dans la cellule de « descendant ».

Dans l'étude neuve, les gens avec le Syndrome de Down ont également différé de ceux sans condition dans leurs niveaux d'une protéine principale qui grippe au centromère ADN, et les aides forment la structure à la laquelle les axes fixent. Les Gens avec le Syndrome de Down ont eu beaucoup plus de cette une protéine fixée à leurs centromères, comparés à ceux sans condition.

Hasard heureux et dur labeur

Les chercheurs d'UM ne se sont pas mis à étudier des centromères. Ils ont initialement voulu apprendre plus sur le virus caché ADN qui est devenu encastré en notre génome au-dessus des siècles.

Ces retroviruses endogènes humains, ou HERVs, car ils sont appelés, nous ont donné les extensions de l'ADN qui obtiennent copiées et remises vers le bas de génération en génération.

L'équipe avait précédemment trouvé l'ARN de HERV inconnu dans le sang des patients avec le HIV/SIDA. Au fil du temps, ils ont découvert HERV ADN près des arêtes de la région de centromère de certains chromosomes. Ils ont aboubé les virus K111 et K222.

Les séquences de HERV n'étaient pas dans la base de données de Projet Génome Humain parce qu'elles sont dans la région de centromère. Mais les chercheurs et leurs collègues ont prouvé que le même HERVs pourrait également être trouvé dans d'autres primates plus élevés, y compris des chimpanzés et des Neanderthals.

Mais tandis que ces parents humains ont quelques copies, nous des êtres humains avons des milliers de copies du HERV ADN près de nos centromères - et sur plusieurs de nos chromosomes. K111, par exemple, a pu être trouvé sur 15 centromères des chromosomes, légèrement modifiés dans chacun. Ceci suggère que les centromères au fil du temps aient eu le matériel génétique « transition » à d'autres chromosomes.

Utilisant les séquences de HERV comme point d'attache pour étudier le centromère ADN, l'ACP utilisé par équipe de soi-disant séquences d'alpha-répétition à analysent plus entièrement presque tous les centromères humains.

L'article neuf comprend leurs résultats de 23 des 24 chromosomes humains différents - comprenant le X et le Y. Seulement le chromosome 19 a jusqu'ici résisté au développement d'une analyse diagnostique d'ACP, car les chercheurs recherchent des séquences seules à elle.

Source : http://labblog.uofmhealth.org/lab-report/new-approach-to-studying-centromeres-may-reveal-link-to-down-syndrome-and-more