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I ricercatori sudoccidentali di UT scoprono i microreattori dell'organismo per immunità innata

Un enzima dipercezione forma le goccioline che fungono da bioreattori minuscoli che creano le molecole per stimolare l'immunità innata - la prima risposta dell'organismo all'infezione, rapporto sudoccidentale dei ricercatori di UT. Il lavoro, riferito oggi nella scienza del giornale, ha potuto piombo ai trattamenti novelli per le infezioni, la malattia autoimmune ed il cancro.

Un marchio di garanzia di tutti e tre le di quelle malattie è la presenza di DNA - non Xeros o auto- nell'interno del tipo di gel delle cellule conosciuto come il citoplasma, ha detto il Dott. Zhijian “James„ Chen, professore di biologia molecolare a UT sudoccidentale, un ricercatore di Howard Hughes Medical Institute ed autore senior dello studio. L'autore principale dello studio è dottorando Mingjian Du.

Nel 2012, il laboratorio del Dott. Chen ha scoperto la sintasi ciclica degli enzimi GMP-AMP (cGAS), che funge da sensore in un sistema di allarme cellulare per immunità innata. L'organismo ha due sistemi immunitari. Il primo è un innato, o innato, sistema immunitario che custodice l'organismo contro le minacce in primo luogo incontri. Il secondo è il sistema immunitario adattabile che spiega le celle immuni specializzate per sradicare gli agenti patogeni.

Il cGAS innato del sensore di immunità dà l'allarme quando incontra il DNA - dagli agenti patogeni o dalle proprie celle dell'organismo nel caso della malattia autoimmune - nelle aree della cella in cui quel materiale genetico non dovrebbe essere. Il Dott. Chen egualmente ha identificato il piccolo cGAMP della molecola, che è prodotto dal cGAS e dalle funzioni degli enzimi come messaggero secondario quel risposte immunitarie innate di grilletti.

Lo studio corrente trova che quando il cGAS incontra il DNA patogeno, lega con il DNA per creare la gocciolina-dimensione, microreattori che tengono insieme malgrado la mancanza di membrana. Lo studio identifica il meccanismo che tiene insieme le goccioline come separazione di fase liquida, che è simile al modo che il petrolio separa da aceto dopo che una bottiglia del condimento dell'insalata è scossa.

“Le goccioline fungono da microreattori per accelerare le reazioni che sbattono fuori il piccolo cGAMP della molecola, che attiva il sistema immunitario,„ il Dott. Chen hanno detto.

“Con una comprensione dettagliata della via, sarà possibile sviluppare e progettare varie droghe per cancro ed altre malattie,„ ha detto il Dott. Chen, Direttore del centro per la ricerca di infiammazione e di un membro nel centro per la genetica della difesa ospite che tiene la presidenza di George L. MacGregor Distinguished nella scienza biomedica. “Parecchie società ora stanno lavorando ai trattamenti potenziali. Per le malattie autoimmuni quale lupus - in quale cGAS aberrante è acceso da auto-DNA nell'interno delle cellule - lo scopo è di trovare gli inibitori del cGAS. Con le infezioni, sarebbe buono da migliorare la difesa immune dell'organismo. C'è egualmente la speranza di individuazione delle droghe che stimolano la via del cGAS per amplificare gli effetti di immunoterapia del cancro.„

Nello studio, il Du e Chen hanno trovato un effetto di soglia nel sistema del cGAS. Negli studi in provetta hanno trovato che sebbene il DNA e il cGAS sia fossero necessario per dare dei calci fuori alla formazione di goccioline membraneless, una quantità minuscola o di DNA o l'enzima non riesce a dare l'allarme.

Quando i livelli sia di DNA che di cGAS raggiungono una soglia, le goccioline liquide si formano e la via dà dei calci a nell'attrezzo. Questa risposta della soglia permette che il cGAS tolleri i bassi livelli di auto-DNA che possono entr inare contatto con l'enzima dentro le celle ma avviare una risposta rigorosa quando il DNA raggiunge un livello di soglia, quali nel caso delle infezioni virali, ha detto.

Questo meccanismo assicura che il sistema immunitario possa combattere le infezioni senza causare le reazioni autoimmuni nelle persone in buona salute. Tuttavia, in alcune persone che hanno elevato i livelli di auto-DNA che entr inare contatto con cGAS in loro celle, le malattie autoimmuni possono accadere, il Dott. Chen hanno aggiunto.

“Precedentemente abbiamo studiato un modello del mouse della malattia autoimmune. In un esperimento in cui potremmo eliminare 50 per cento dell'enzima del cGAS, abbiamo trovato quello agendo in tal modo completamente essiccato la malattia in mouse. Precedentemente, quello che trova era difficile da spiegare. Ora, questo nuovo modello di un effetto di soglia per la separazione di fase cGAS-DNA spiega l'individuazione,„ il Dott. Chen ha detto.