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Os pesquisadores identificam a proteína essencial para a revelação da lente de olho e a visão clara

Se você quer tomar fotografias claras, você não usa a lixa para cancelar um borrão de sua lente de câmera. Similarmente, se você quer ver claramente, a lente de seu olho tem que estar livre da obstrução.

Por essa razão uma coisa curiosa acontece durante a revelação de lentes de olho. Em vez pròxima de guardar seu núcleo e o ADN contem - que as pilhas normais fazem - a maioria de pilhas da lente para fazer o exacto oposto a. Degradam realmente seus próprios núcleos e outras peças da pilha. Se foram deixados no lugar, obstruiriam a visão clara que causa cataratas no nascimento. A doença da catarata, encontrada geralmente nas pessoas idosas, é uma causa principal da cegueira no mundo.

Até aqui, os cientistas não compreenderam muito sobre como estas pilhas controlaram fazer esta - como podaram simultaneamente obstruções ausentes sem revelação apropriada prejudicial da lente de olho.

Mas agora, em um artigo publicado na genética de PLOS, na universidade do biólogo Salil Lachke de Delaware e na sua mostra dos colaboradores a proteína (Celf1) é essencial a este processo e revela o mecanismo usado em três animais vertebrados diferentes - ratos, rãs e zebrafish.

Igualmente mostram ao papel jogos moleculars desta máquina nos factores de controlo que inibem normalmente a divisão de pilha, a informação que poderia ter implicações significativas para a investigação do cancro.

As descobertas plantam uma das bandeiras as mais adiantadas em uma fronteira pequeno-explorada da biologia da lente de olho - mostrando como uma proteína RNA-obrigatória encontrada nos peixes, nos anfíbios e nos mamíferos rewires os componentes envolvidos normalmente na divisão de pilha a fim controlar a diferenciação e a especialização de pilha durante a revelação da lente. Mostram que esta proteína RNA-obrigatória é essencial a dividir a membrana dos núcleos e a começar o processo de digerir o ADN da pilha da fibra que obstruiria de outra maneira a visão.

Os “cientistas e os filósofos têm querido saber por muito tempo na beleza e a complexidade do olho vertebrado,” Prémio Nobel Craig Mello escreveu após o artigo de Lachke de leitura. “Como a evolução montou este órgão surpreendente complexo? O Dr. Salil Lachke na universidade de Delaware tem procurarado sistematicamente por respostas a esta pergunta por muitos anos.”

Neste estudo, Mello disse, Lachke “revela como construir o olho exige realmente a de-construção do interno, opaco, estruturas dentro das pilhas que formam a lente, incluindo destruindo o ADN próprio. Em um estudo colaborador, Salil e os colegas de trabalho identificam uma proteína RNA-obrigatória Celf1, que jogue um papel na revelação do olho nos peixes, nas rãs e nos ratos, e identificam os mRNAs chaves regulados por Celf1.”

Mas como uma pilha degrada seus próprios núcleo e ADN sem matar-se e derrotar o objetivo da revelação da lente? Como sabe quando parar esta degradação?

“Não é que meio uma coisa ineficaz a fazer - destruindo a uma coisa que a mantem viva?” Lachke disse. “É quase como a morte celular prendida. Na morte celular normal, o corpo obtem livrado dos núcleos assim como da pilha. Mas aqui, a lente quer manter-se funcional e faz assim obtendo livrada dos núcleos mas ainda mantendo as pilhas, que actuam como os sacos enchidos com as proteínas do “crystallin” que refratam eficazmente a luz.

A proteína RNA-obrigatória Celf1 é a chave a este processo.

“As funções de proteínas RNA-obrigatórias, especialmente na revelação do órgão, não são, principalmente porque os cientistas não as olharam com cuidado ainda,” Lachke compreendido bom disseram. “A maioria de estudos focalizam nas proteínas da sinalização e nas proteínas ADN-obrigatórias que são importantes para iniciar a expressão genética. Mas depois que você gira sobre um gene, você tem que fazer muito para regular precisamente sua saída final. Em um processo conhecido como “o controle cargo-transcricional, “as proteínas RNA-obrigatórias determinam a esperança de vida de seu RNA do alvo ou se esse RNA deve ser traduzido na proteína. Assim, é essencial estudar proteínas RNA-obrigatórias e os processos que moleculars controlam depois que um gene é girado sobre.”

Se você pensa dos genes como as luzes que estão giradas sobre em uma casa, você poderia pensar destas proteínas enquanto essas que circundam que se certificam de luzes são mantidas sobre nas salas correctas e desligadas quando já não necessários.

Isso é o lugar aonde Celf1 entra. Suas interacções moleculars com RNA específico na lente iniciam os eventos que tornam possível quebrar aberto o envelope do núcleo e degradar dentro o ADN a fim permitir que a luz alcance a retina correctamente.

Quando Celf1 é desordens ausentes ou deficientes, sérias do olho, incluindo cataratas no nascimento, resulte.

“O processo inteiro é muito complicado e regulado muito firmemente,” disse Archana Siddam, que recentemente ganhou seu doutoramento no laboratório de Lachke e foi o autor do co-chumbo no artigo da genética de PLOS. “E este projecto derrama a luz no mecanismo molecular atrás deste processo complexo. Nós soubemos que a lente obtem livrada do núcleo, mas nós não conhecemos o mecanismo de controle. Isto derrama a luz em como é degradado exactamente, que genes são involvidos e esse Celf1 é o factor que orquestra o processo inteiro.”

A parte do mesmo processo é crítica à divisão e à revelação de pilha - mas nos casos não degrada o núcleo. Em lugar de, remodela seu envelope de modo que o ADN duplicado possa uniformente ser distribuído a duas pilhas de filha. Esta informação nova sobre Celf1 é certo fornecer a tracção nova na outra pesquisa celular, incluindo estudos do cancro.

Mello, que compartilhou do prémio nobel 2006 na fisiologia ou da medicina com o incêndio de Andrew para sua descoberta da interferência do RNA, disse que tem seguido o trabalho “emocionante” de Lachke desde 2012, quando Lachke foi concedido uma bolsa de estudo prestigiosa dos trusts de beneficência do banco - concedida primeiramente a um pesquisador de UD. Mello era um receptor do banco em 1995 e preside agora o comité consultivo nacional que selecciona os eruditos biomedicáveis do banco.

“Delaware tem feito claramente um trabalho surpreendente que recruta a faculdade nova,” Mello escreveu, “como Delaware teve duas bolsas de estudos adicionais do banco concedido já desde então - uma ao Dr. abril Kloxin e uma ao Dr. Catherine Grimes.”

A pesquisa de Lachke fornece a introspecção nova importante no campo crítico da pesquisa, disse Mello, distinto professor na universidade do programa da Faculdade de Medicina de Massachusetts na medicina molecular e em um investigador com o Howard Hughes Medical Institute.

As “cataratas são uma causa principal da cegueira e o trabalho do Dr. Lachke está fornecendo o conhecimento novo fundamental nos mecanismos subjacentes básicos envolvidos na revelação do olho,” Mello escreveu. “Este é trabalho extremamente importante.”

E há muito mais a fazer, Lachke disse.

“Este é território relativamente inexplorado,” Lachke disse. “De aproximadamente 1.500 proteínas RNA-obrigatórias, mais pouca de 100 são sabidos actualmente para ser ligados directamente à doença. Nós temos ligado agora Celf1 à doença de olho da catarata. Isto informará geneticista oftálmicos para olhar pròxima em Celf1 para mutações possíveis nos indivíduos com as cataratas no nascimento, e igualmente informará biólogos do cancro para olhar em Celf1 como um candidato que possa impactar os factores chaves envolvidos no cancro.”

Entre a equipa de investigação de Lachke eram a universidade de estudantes Deepti Anand de Delaware, Christine Dang e Atul Kakrana.

Porque o laboratório de Lachke investigou a ciência em UD, outros dois colaboradores e seus laboratórios faziam o mesmos em outros modelos vertebrados - Luc Paillard da universidade de Rennes em França e de sua equipe estudou rãs, quando Jeffrey bruto da universidade da Faculdade de Medicina de Pittsburgh e da sua equipe estudou zebrafish.

Igualmente estavam contribuindo Carole Gautier-Courteille, Vincent Legagneuax, Agnes Mereau e Justine Viet da universidade de Rennes, e de Linette Pérez-Campos da universidade de Texas-Austin.

A pesquisa foi apoiada por concessões dos institutos de saúde nacionais e de retina França.

A “ciência é toda sobre a colaboração,” disse Siddam, que agora está trabalhando como o Companheiro de um comissário escritório no Winchester dos E.U. Food and Drug Administration, Massachusetts. “Que é algo Salil promove em todos seus alunos diplomados. Eu estou contente mim tive a oportunidade de trabalhar nesse ambiente. Nós trabalhamos em equipe com os aqueles em França e em Pittsburgh - e aquele era tão maravilhoso. Nós aprendemos que tão muitas coisas de se e o espaço obtiveram mais grandes devido a todas as contribuições.”

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