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Los investigadores determinan la proteína esencial para el revelado de la lente de aro y la visión sin obstrucción

Si usted quiere tomar las fotografías sin obstrucción, usted no utiliza el papel de lija para autorizar una mancha de su lente de cámara. Semejantemente, si usted quiere ver sin obstrucción, la lente de su aro tiene que estar libre de la obstrucción.

Por esa razón una cosa curiosa suceso durante el revelado de las lentes de aro. En vez de cerca de guarda su núcleo y la DNA contiene - que lo hacen las células normales - la mayoría de las células de la lente para hacer el exacto enfrente de. Degradan real sus propios núcleos y otras piezas de la célula. Si fueran dejadas en el lugar, cegarían la visión sin obstrucción que causa cataratas en el nacimiento. La enfermedad de la catarata, encontrada común en los ancianos, es una causa de cabeza de la ceguera en el mundo.

Hasta ahora, los científicos no entendían mucho sobre cómo estas células manejaron hacer esto - cómo podaron simultáneamente obstrucciones ausentes sin el revelado apropiado perjudicial de la lente de aro.

Pero ahora, en un artículo publicado en genética de PLOS, la universidad del biólogo Salil Lachke de Delaware y su demostración de los colaboradores la proteína (Celf1) es esencial para este proceso y revela el mecanismo usado en tres diversos vertebrados - ratones, ranas y zebrafish.

También muestran a papel juegos moleculares de esta máquina en los factores que controlan que inhiben normalmente la división celular, la información que podría tener implicaciones importantes para la investigación de cáncer.

Los descubrimientos instalan una de las banderas más tempranas de una frontera pequeño-explorada de la biología de la lente de aro - mostrando cómo una proteína ARN-obligatoria encontrada en pescados, anfibios y mamíferos telegrafía de nuevo los componentes implicados normalmente en la división celular para controlar la diferenciación y la especialización de célula durante el revelado de la lente. Muestran que esta proteína ARN-obligatoria es esencial para la subdivisión de la membrana de los núcleos y comenzar el proceso de digerir la DNA de la célula de la fibra que obstruiría de otra manera la visión.

Los “científicos y los filósofos se han preguntado de largo en la belleza y la complejidad del aro vertebrado,” premio Nobel Craig Mello escribió después del artículo de Lachke de lectura. ¿“Cómo la evolución ha montado este órgano asombroso complejo? El Dr. Salil Lachke en la universidad de Delaware ha estado explorando sistemáticamente para las respuestas a esta pregunta durante muchos años.”

En este estudio, Mello dijo, Lachke “revela cómo la construcción del aro requiere real de-construir el interno, opaco, las estructuras dentro de las células que forman la lente, incluyendo la destrucción de la DNA sí mismo. En un estudio colaborativo, Salil y los compañeros de trabajo determinan una proteína ARN-obligatoria Celf1, que desempeña un papel en el revelado del aro en pescados, ranas y ratones, y determinan los mRNAs dominantes regulados por Celf1.”

¿Pero cómo una célula degrada su propio núcleo y DNA sin matarse y la derrota de la meta del revelado de la lente? ¿Cómo sabe cuándo parar esta degradación?

“No es que clase de una cosa contraproducente a hacer - destruyendo la una cosa que la mantiene activa?” Lachke dijo. “Es casi como muerte celular arrestada. En muerte celular normal, la carrocería se libra de los núcleos así como de la célula. Pero aquí, la lente quiere mantenerse funcional y hace tan librándose de los núcleos pero todavía guardando las células, que actúan como bolsos llenados de las proteínas del “crystallin” que refractan efectivo la luz.

La proteína ARN-obligatoria Celf1 es la llave a este proceso.

“Las funciones de proteínas ARN-obligatorias, especialmente en el revelado del órgano, no son, principal porque los científicos no las han observado hasta cuidadosamente ahora,” Lachke entendido bien dijeron. “La mayoría de los estudios se centran en las proteínas de la transmisión de señales y las proteínas DNA-obligatorias que son importantes para iniciar la expresión génica. Pero después de que usted gire un gen, usted tiene que hacer mucho para regular exacto su rendimiento final. En un proceso conocido como “mando poste-transcriptivo, “las proteínas ARN-obligatorias determinan la vida de su ARN del objetivo o si ese ARN se debe traducir a la proteína. Así, es esencial estudiar las proteínas ARN-obligatorias y los procesos moleculares que controlan después de que se gire un gen.”

Si usted piensa en genes como luces que se enciendan en una casa, usted podría pensar en estas proteínas mientras que las que está que circundan que se aseguran de luces se mantienen conectado los cuartos correctos y se apagan cuando están necesitada no más.

Aquí es adonde viene Celf1 hacia adentro. Sus acciones recíprocas moleculares con ARN específico en la lente inician las acciones que permiten romper abierto el envolvente del núcleo y degradar la DNA dentro para permitir que la luz alcance la retina correctamente.

Cuando Celf1 está ausente o los desordenes deficientes, serios del aro, incluyendo cataratas en el nacimiento, resulte.

“El proceso entero es muy complicado y regulado muy apretado,” dijo a Archana Siddam, que ganó su doctorado en el laboratorio de Lachke y era recientemente el autor del co-guía en el artículo de la genética de PLOS. “Y este proyecto vierte la luz en el mecanismo molecular detrás de este proceso complejo. Sabíamos que la lente se libra del núcleo, pero no conocíamos el mecanismo de mando. Esto vierte la luz en cómo se degrada exactamente, qué genes están implicados y ese Celf1 es el factor que orquestra el proceso entero.”

La parte del mismo proceso es crítica a la división celular y al revelado - pero en esos casos no degrada el núcleo. En lugar, remodela su envolvente para poder distribuir uniformemente la DNA duplicada a dos células de hija. Esta nueva información sobre Celf1 está segura de ofrecer la nueva tracción en la otra investigación celular, incluyendo estudios del cáncer.

Mello, que compartió el Premio Nobel 2006 En fisiología o el remedio con el fuego de Andrew para su descubrimiento de la interferencia del ARN, dijo que él ha seguido el trabajo “emocionante” de Lachke desde 2012, cuando Lachke fue concedido una beca prestigiosa de los fideicomisos de beneficencia del banco - primero concedida a un investigador de UD. Mello era un beneficiario del banco en 1995 y ahora preside al comité consultivo nacional que selecciona a los escolares biomédicos del banco.

“Delaware ha estado haciendo sin obstrucción un trabajo asombroso que reclutaba a la facultad joven,” Mello escribió, “como Delaware ha tenido dos becas adicionales del banco concedido ya desde entonces - una al Dr. abril Kloxin y una al Dr. Catherine Grimes.”

La investigación de Lachke ofrece nuevo discernimiento importante en un campo de la investigación crítico, dijo a Mello, profesor distinguido en la universidad del programa de la Facultad de Medicina de Massachusetts en remedio molecular y un investigador con el Howard Hughes Medical Institute.

Las “cataratas son una causa importante de la ceguera y el trabajo del Dr. Lachke está ofreciendo nuevo conocimiento fundamental en los mecanismos subyacentes básicos implicados en el revelado del aro,” Mello escribió. “Éste es trabajo extremadamente importante.”

Y hay mucho más a hacer, Lachke dijo.

“Éste es territorio relativamente inexplorado,” Lachke dijo. “De cerca de 1.500 proteínas ARN-obligatorias, más poco de 100 se saben actualmente para ser conectados directamente a la enfermedad. Ahora hemos conectado Celf1 a la enfermedad ocular de la catarata. Esto informará a genetistas oftálmicos para observar de cerca Celf1 para las mutaciones posibles en individuos con las cataratas el nacimiento, y también informará a biólogos del cáncer para observar en Celf1 como candidato que pueda afectar los factores claves implicados en cáncer.”

Entre el equipo de la investigación de Lachke eran la universidad de los estudiantes Deepti Anand de Delaware, Christine Dang y Atul Kakrana.

Pues el laboratorio de Lachke investigó la ciencia en UD, dos otros colaboradores y sus laboratorios hacían lo mismo en otros modelos vertebrados - Lucas Paillard de la universidad de Rennes en Francia y sus personas estudió ranas, mientras que Jeffrey grueso de la universidad de la Facultad de Medicina de Pittsburgh y de sus personas estudió zebrafish.

También contribuían Carola Gautier-Courteille, Vincent Legagneuax, Inés Mereau y Justine Viet de la universidad de Rennes, y de Linette Pérez-Campos de la universidad de Tejas-Austin.

La investigación fue soportada por concesiones de los institutos nacionales de la salud y de la retina Francia.

La “ciencia está todo sobre la colaboración,” dijo a Siddam, que ahora está trabajando como Fellow en el Winchester de los E.E.U.U. Food and Drug Administration, oficina de una comisión de Massachusetts. “Que es algo Salil fomenta en todos sus estudiantes de tercer ciclo. Estoy alegre yo tenía la oportunidad de trabajar en ese ambiente. Trabajamos en equipo con ésos en Francia y Pittsburgh - y ésa era tan maravillosa. Aprendimos que tan muchas cosas de uno a y la extensión consiguieron más grandes debido a todas las contribuciones.”

Fuente: http://www.udel.edu/