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Les chercheurs recensent l'essentiel de protéine pour le développement de cristallin et la visibilité claire

Si vous voulez prendre les photos claires, vous n'employez pas le papier sablé pour libérer une tache de votre objectif de caméra. De même, si vous voulez voir clairement, la lentille de votre oeil doit être exempte d'obstruction.

Pour cette raison une chose curieuse se produit pendant le développement des cristallins. Au lieu de garder attentivement leur noyau et l'ADN elle contient - que les cellules normales font - la plupart des cellules de lentille pour faire l'exact en face de. Elles dégradent réellement leurs propres noyaux et d'autres pièces de cellules. Si elles étaient laissées en place, elles bloqueraient la visibilité claire entraînant des cataractes à la naissance. La maladie de cataracte, couramment trouvée dans les personnes âgées, est une principale cause de cécité dans le monde.

Jusqu'ici, les scientifiques n'ont pas compris beaucoup au sujet de la façon dont ces cellules sont parvenues à faire ceci - de la façon dont elles ont simultanément taillé des obstructions à l'opposé sans développement correcte dommageable du cristallin.

Mais maintenant, dans un article publié dans le biologiste Salil Lachke de génétique, d'Université du Delaware de PLOS et son exposition de collaborateurs la protéine (Celf1) est essentielle à ce procédé et indique le mécanisme utilisé dans trois vertébrés différents - souris, grenouilles et zebrafish.

Ils montrent également au rôle les jeux moléculaires de cette machine dans les facteurs de réglage qui empêchent normalement la division cellulaire, l'information qui pourrait avoir des implications significatives pour la cancérologie.

Les découvertes plantent un des indicateurs les plus tôt dans une frontière petit-explorée de biologie de cristallin - montrant comment une protéine ARN-grippante trouvée dans les poissons, les amphibies et les mammifères refait l'installation électrique des composantes normalement impliquées dans la division cellulaire afin de régler la différenciation cellulaire et la spécialisation pendant le développement de lentille. Elles prouvent que cette protéine ARN-grippante est essentielle à décomposer la membrane des noyaux et à commencer le procédé d'assimiler la cellule ADN de fibre qui masquerait autrement la visibilité.

Les « scientifiques et les philosophes se sont longtemps demandés à la beauté et la complexité de l'oeil vertébré, » Prix Nobel Craig Mello a écrit après article de Lachke de affichage. « Comment l'évolution a-t-elle assemblé cet organe étonnamment complexe ? M. Salil Lachke à l'Université du Delaware avait systématiquement recherché des réponses à cette question depuis de nombreuses années. »

Dans cette étude, Mello a dit, Lachke « indique comment établir l'oeil exige réellement De-construire l'interne, opaque, des structures à l'intérieur des cellules qui forment la lentille, y compris détruire l'ADN lui-même. Dans une étude collaborative, Salil et collègues recensent une protéine ARN-grippante Celf1, qui joue un rôle dans le développement d'oeil dans les poissons, les grenouilles et les souris, et ils recensent les ARNm principaux réglés par Celf1. »

Est-ce que mais comment une cellule dégrade son propres noyau et ADN sans se détruire et vaincre l'objectif du développement de lentille ? Comment sait-il quand arrêter cette dégradation ?

« N'est pas que tri d'une chose contre-productive à faire - détruisant l'une chose qui la maintient vivante ? » Lachke a dit. « Elle est presque comme la mort cellulaire arrêtée. Dans la mort cellulaire normale, le fuselage se débarasse des noyaux ainsi que de la cellule. Mais ici, la lentille veut se maintenir fonctionnel et fait ainsi en se débarassant des noyaux mais en maintenant toujours les cellules, qui agissent en tant que sacs remplis de protéines de « crystallin » qui réfractent effectivement la lumière.

La protéine ARN-grippante Celf1 est la clavette à ce procédé.

« Les fonctionnements des protéines ARN-grippantes, particulièrement dans le développement d'organe, ne sont pas, principalement parce que les scientifiques ne les ont pas regardées jusqu'à soigneusement maintenant, » Lachke compris bon ont dit. « La plupart des études se concentrent sur les protéines de signalisation et les protéines ADN-grippantes qui sont importantes pour commencer l'expression du gène. Mais après que vous allumiez un gène, vous devez faire beaucoup pour régler avec précision sa sortie finale. Dans un procédé connu sous le nom de « contrôle goujon-transcriptionnel, « les protéines ARN-grippantes déterminent la durée de leur ARN d'objectif ou si ce l'ARN devrait être traduit en protéine. Ainsi, il est essentiel d'étudier les protéines ARN-grippantes et les processus moléculaires qu'ils règlent après qu'un gène soit allumé. »

Si vous pensez aux gènes comme lumières qui sont allumées dans une maison, vous pourriez penser à ces protéines pendant que ceux qui circulent qui veillent les lumières sont maintenus en circuit dans les salles correctes et arrêtés une fois plus non eus besoin.

C'est où Celf1 entre. Ses interactions moléculaires avec de l'ARN spécifique dans la lentille commencent les événements qui permettent pour briser ouvert l'enveloppe du noyau et pour dégrader l'ADN en dedans afin de permettre à la lumière d'atteindre la rétine correctement.

Quand Celf1 est absent ou des troubles de la vue déficients et sérieux, y compris des cataractes à la naissance, donnez droit.

« Le procédé entier est très compliqué et réglé très fortement, » a dit Archana Siddam, qui a récent gagné son doctorat dans le laboratoire de Lachke et était l'auteur de Co-fil sur l'article de génétique de PLOS. « Et ce projet jette la lumière sur le mécanisme moléculaire derrière ce procédé complexe. Nous avons su que la lentille se débarasse du noyau, mais nous n'avons pas connu le mécanisme de contrôle. Ceci jette la lumière sur la façon dont exact il est dégradé, quels gènes sont impliqués et ce Celf1 est le facteur qui orchestre le procédé entier. »

Une partie du même procédé est critique à la division cellulaire et au développement - mais dans ces cas elle ne dégrade pas le noyau. Au lieu de cela, elle transforme son enveloppe de sorte que l'ADN reproduit puisse être régulièrement distribué à deux cellules de descendant. Ces informations neuves sur Celf1 sont sûres de fournir la traction neuve dans l'autre recherche cellulaire, y compris des études de cancer.

Mello, qui a partagé le prix 2006 Nobel en physiologie ou médicament avec l'incendie d'Andrew pour leur découverte d'interférence ARN, a dit qu'il a suivi le travail « passionnant » de Lachke depuis 2012, quand Lachke a été attribué une camaraderie prestigieuse des fiducies de bienfaisance de banc - d'abord attribuée à un chercheur d'UD. Mello était un bénéficiaire de banc en 1995 et préside maintenant le comité consultatif national qui sélecte les chercheurs biomédicaux du banc.

« Clairement le Delaware avait réalisé une fonction étonnante recrutant le jeune corps enseignant, » Mello a écrit, « car le Delaware a eu deux bourses complémentaires de banc attribué déjà depuis lors - une à M. avril Kloxin et une à M. Catherine Grimes. »

La recherche de Lachke fournit l'analyse neuve importante dans un domaine de la recherche critique, a indiqué Mello, professeur distingué à l'université du programme de la Faculté de Médecine du Massachusetts dans le médicament moléculaire et un chercheur avec le Howard Hughes Medical Institute.

Les « cataractes sont une cause de cécité importante et le travail de M. Lachke's fournit de nouvelles connaissances principales sur les mécanismes fondamentaux fondamentaux impliqués dans le développement d'oeil, » Mello a écrit. « C'est travail extrêmement important. »

Et il y a beaucoup plus à faire, Lachke a dit.

« C'est territoire relativement encore inconnu, » Lachke a dit. « D'environ 1.500 protéines ARN-grippantes, moins de 100 sont actuel connus pour être directement liés à la maladie. Nous avons maintenant lié Celf1 à la maladie oculaire de cataracte. Ceci avisera les généticiens ophtalmiques pour regarder attentivement Celf1 pour des mutations possibles dans les personnes avec des cataractes la naissance, et il avisera également des biologistes de cancer pour examiner dans Celf1 en tant que candidat qui peut influencer des facteurs clé impliqués dans le cancer. »

Parmi l'équipe de recherche de Lachke étaient les stagiaires d'Université du Delaware Deepti Anand, Christine Dang et Atul Kakrana.

Car le laboratoire de Lachke a vérifié la science à UD, deux autres collaborateurs et leurs laboratoires faisaient la même chose dans d'autres modèles vertébrés - Luc Paillard de l'université de Rennes en France et son équipe a étudié des grenouilles, alors que Jeffrey brut de l'université de l'École de Médecine de Pittsburgh et de son équipe étudiait des zebrafish.

Contribuaient également Carole Gautier-Courteille, Vincent Legagneuax, Agnès Mereau et Justine Viet de l'université de Rennes, et de Linette Perez-Campos de l'université de Texas-Austin.

La recherche a été supportée par des concessions des instituts nationaux de la santé et de la rétine France.

La « Science est tout au sujet de collaboration, » a dit Siddam, qui maintenant travaille en tant que Fellow d'un commissaire au Winchester des États-Unis Food and Drug Administration, bureau du Massachusetts. « Qui est quelque chose Salil stimule en tout de ses étudiants de troisième cycle. Je suis heureux j'ai eu l'opportunité de fonctionner dans cet environnement. Nous avons travaillé en équipe avec ceux en France et à Pittsburgh - et c'était si merveilleux. Nous avons appris que tant de choses entre eux et l'étendue sont devenues plus grandes à cause de toutes les cotisations. »

Source : http://www.udel.edu/