A técnica Nova pode revelar indícios sobre o papel dos centrómeros em Síndrome de Down, outros defeitos congénitos

Alguns cientistas chamam-na “a fronteira final” de nosso ADN -- mesmo que se encontre no centro de cada cromossoma X-Dado forma em quase cada uma de nossas pilhas.

Chamou o centrómero, e joga um papel crucial na divisão de pilha diária que nos mantem saudáveis. Qual igualmente lhe faz um suspeito da chave nos defeitos congénitos, nos cancros e nas outras doenças que elevaram dos problemas da divisão de pilha.

Agora, uma técnica nova pode forçar este estiramento misterioso do ADN para dar acima enfim seus segredos.

Já, o primeiro teste da aproximação rendeu indícios sobre o papel dos centrómeros em Síndrome de Down, que elevara quando uma criança herda uma cópia extra do cromossoma 21.

Logo, os reveladores da técnica na esperança da Faculdade de Medicina da Universidade Do Michigan acelerará a pesquisa sobre outras circunstâncias que podem ter raizes em problemas centrómero-relacionados.

“Estes ensaios do PCR dão-nos a oportunidade de compreender a dinâmica dos centrómeros, e como estas seqüências expandem ou contrato durante processos da evolução e/ou da doença,” diz Rafael Contreras-Galindo, Ph.D., autor principal do papel novo e um professor adjunto da medicina interna. “Nós podemos agora compreender no que centrómeros nas proteínas chaves do centrómero dos cromossomas específicos se sentam, e formamos os kinetochores que são vitais à divisão de pilha. Com estes estudos, nós podemos começar a compreender como a instabilidade do ADN do centrómero poderia afectar a função do centrómero, como nós parecemos ver em Síndrome de Down”.

acelerando a análise genética

Em um papel novo na Pesquisa do Genoma, os pesquisadores do U-M descrevem a técnica que desenvolveram, e seu primeiro teste. Essencialmente, muda a análise do ADN do centrómero de uma tarefa longa, trabalho-intensiva a uma rápida e relativamente fácil que possa acelerar a pesquisa sobre doenças centrómero-relacionadas.

Sua aproximação é baseada na descoberta dos testes padrões originais da repetição do ADN encontrados no centrómero de quase cada cromossoma. Seu catálogo novo destes testes padrões cromossoma-específicos torna possível usar uma ferramenta ADN-arranjando em seqüência chamada reacção em cadeia da polimerase, ou PCR.

As secções repetidas maciças do ADN que compo a maioria de cada centrómero para ter feito as estruturas duras arranjar em seqüência e estudar no passado, porque os mesmos estiramentos longos aparecem em cada cromossoma.

Assim, a maioria de pesquisadores do centrómero estudaram as proteínas e outras moléculas que interagem com os centrómeros - factores referidos como o epigenetics -- um pouco do que o ADN próprio.

Mas a aproximação nova aproveita variações cromossoma-específicas pequenas e usa-as como primeiras demão do PCR. Isto fá-la rapidamente e fácil para que os pesquisadores reconheçam os centrómeros de quase cada cromossoma em uma pilha, e diz-lhes distante, apenas em meias horas.

Os “Centrómeros são importantes para a divisão de pilha, mas compreendido deficientemente de um ponto de vista genético, porque as seqüências do ADN neles são muito repetitivas,” diz David Markovitz, M.D., autor superior do papel novo e um professor da medicina interna. “Com esta técnica, nós e outro pode estudar sua genética, e epigenetics, em um tempo real, a maneira de fácil utilização.”

O U-M aplicou-se para uma patente na aproximação e está procurando actualmente sócios da comercialização para ajudar a trazer a tecnologia para introduzir no mercado.

Explorando a relação a Síndrome de Down

No papel novo, Contreras-Galindo, Markovitz, o professor emeritus activo Mark Kaplan do U-M, M.D., e uma equipe dos colaboradores relatam resultados de sua comparação dos centrómeros dos indivíduos com e sem Síndrome de Down.

Mostram que uma relação forte entre a circunstância e as instabilidades encontrou no cromossoma 21 - no centrómero e nos estiramentos do ADN que o flanqueiam, chamados pericentromeres.

Os centrómeros e os pericentromeres Instáveis poderiam ajudar a explicar porque os povos com Síndrome de Down herdam uma cópia extra desse cromossoma, embora muito trabalho permanecesse testar esta hipótese.

apesar de tudo, como cada estudante da biologia aprende, pilhas que se estão preparando para se dividir confiam em centrómeros para os ajudar a se dividir acima da quantidade dobro de ADN que produziram, e para distribui-la às duas pilhas da “filha” produzirão. Para fazer esta, as pilhas crescem as estruturas magros longas chamadas os eixos que olham como os pés da aranha, e anexam-nas a um centrómero de cada cromossoma, que é compo de dois estiramentos idênticos do ADN.

Os eixos retraem como a pilha se divide, arrancando as duas metades de um cromossoma distante. Se o arranque não acontece correctamente devido a uma edição centrómero-relacionada, aquele poderia fazer com que ambas as metades do cromossoma viajem junto na pilha da “filha”.

No estudo novo, os povos com Síndrome de Down igualmente diferiram daqueles sem a condição em seus níveis de uma proteína chave que ligasse ao ADN do centrómero, e ajudam o formulário a estrutura a que os eixos anexam. Os Povos com Síndrome de Down tiveram muito mais dessa uma proteína anexada a seus centrómeros, comparados àqueles sem a circunstância.

Serendipity e trabalho duro

Os pesquisadores do U-M não expor para estudar centrómeros. Quiseram originalmente aprender mais sobre o ADN escondido do vírus que se tornou encaixado em nosso genoma sobre séculos.

Estes retroviruses endógenos humanos, ou HERVs, enquanto são chamados, deram-nos os estiramentos do ADN que obtêm copiados e entregues para baixo de geração em geração.

A equipe tinha encontrado previamente RNA desconhecido de HERV no sangue dos pacientes com HIV/AIDS. Ao longo do tempo, descobriram o ADN de HERV perto das bordas da região do centrómero de determinados cromossomas. Dublaram os vírus K111 e K222.

As seqüências de HERV não estavam na base de dados do Projecto de Genoma Humano porque estão na região do centrómero. Mas os pesquisadores e seus colegas mostraram que o mesmo HERVs poderia igualmente ser encontrado em outros primatas mais altos, incluindo chimpanzés e Neanderthals.

Mas quando estes parentes humanos tiverem algumas cópias, nós seres humanos temos milhares de cópias do ADN de HERV perto de nossos centrómeros - e em muitos de nossos cromossomas. K111, por exemplo, podia ser encontrado nos 15 centrómeros dos cromossomas, alterados ligeira em cada um. Isto sugere que os centrómeros ao longo do tempo tenham o material genético “cruzamento” a outros cromossomas.

Usando as seqüências de HERV como um ponto de âncora para estudar o ADN do centrómero, o PCR usado equipe de seqüências assim chamadas da alfa-repetição a analisa mais inteiramente quase todos os centrómeros humanos.

O papel novo inclui seus resultados de 23 dos 24 cromossomas humanos diferentes - incluir o X e o Y. Somente o cromossoma 19 tem resistido até agora a revelação de um ensaio diagnóstico do PCR, porque os pesquisadores procuraram pelas seqüências originais a ele.

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