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Los investigadores al sudoeste de UT destapan los microreactores de la carrocería para la inmunidad natural

Una enzima DNA-que detecta forma las gotitas que actúan como biorreactores minúsculos que crean las moléculas para estimular la inmunidad natural - la primera reacción de la carrocería a la infección, parte al sudoeste de los investigadores de UT. El trabajo, denunciado hoy en la ciencia del gorrón, podía llevar a los tratamientos nuevos para las infecciones, la enfermedad autoinmune, y el cáncer.

Un sello de los tres de esas enfermedades es la presencia de DNA - no nativo o uno mismo - en el interior tipo gel de la célula conocido como el citoplasma, dijo al Dr. Zhijian “James” Chen, profesor de la biología molecular en UT al sudoeste, investigador del Howard Hughes Medical Institute, y autor mayor del estudio. El autor importante del estudio es estudiante de tercer ciclo Mingjian Du.

En 2012, el laboratorio del Dr. Chen descubrió el synthase cíclico de la enzima GMP-AMP (cGAS), que actúa como sensor en un sistema de alarma celular para la inmunidad natural. La carrocería tiene dos sistemas inmunes. El primer es un sistema innato, o natural, inmune que guarda la carrocería contra amenazas él primero los encuentros. El segundo es el sistema inmune adaptante que despliega las células inmunes especializadas para suprimir patógeno.

El cGAS natural del sensor de la inmunidad suena la alarma cuando encuentra la DNA - de patógeno o de las propias células de la carrocería en el caso de la enfermedad autoinmune - en las áreas de la célula donde ese material genético no debe estar. El Dr. Chen también determinó el pequeño cGAMP de la molécula, que es producido por el cGAS y las funciones de la enzima como mensajero secundario ese las inmunorespuestas naturales de los gatillos.

El estudio actual encuentra que cuando el cGAS encuentra la DNA patógena, ata con la DNA para crear gotita-talla, los microreactores que se ligan a pesar de la falta de una membrana. El estudio determina el mecanismo que lleva a cabo las gotitas juntas como separación de fase líquida, que es similar a la manera que el aceite se separa del vinagre después de que una botella de aliño de ensaladas se sacuda.

“Las gotitas actúan como microreactores para acelerar las reacciones que agitan fuera el pequeño cGAMP de la molécula, que activa el sistema inmune,” el Dr. Chen dijeron.

“Con una comprensión detallada del camino, será posible desarrollar y diseñar una variedad de drogas para el cáncer y otras enfermedades,” dijo al Dr. Chen, director del centro para la investigación de la inflamación y de una pieza en el centro para la genética de la defensa del huésped que espera la silla de George L. MacGregor Distinguished en ciencia biomédica. “Varias compañías ahora están trabajando en tratamientos potenciales. Para las enfermedades autoinmunes tales como lupus - en qué cGAS aberrantemente es girado por la uno mismo-DNA en el interior de la célula - la meta es encontrar los inhibidores del cGAS. Con infecciones, sería bueno aumentar la defensa inmune de la carrocería. Hay también la esperanza de encontrar las drogas que estimulan el camino del cGAS para reforzar los efectos de la inmunoterapia del cáncer.”

En el estudio, el Du y Chen encontraron un efecto de umbral en el sistema del cGAS. En estudios del tubo de ensayo encontraron que aunque la DNA y el cGAS se necesiten para golpear lejos la formación con el pie de gotitas membraneless, una pequeña cantidad o de DNA o la enzima no puede sonar la alarma.

Cuando los niveles de DNA y de cGAS alcanzan un umbral, las gotitas líquidas forman y el camino golpea con el pie en el engranaje. Esta reacción del umbral permite que el cGAS tolere los niveles bajos de uno mismo-DNA que pueden entrar en el contacto con la enzima dentro de las células pero accionar una reacción rigurosa cuando la DNA alcanza un límite de alarma, por ejemplo en el caso de infecciones virales, él dijo.

Este mecanismo se asegura de que el sistema inmune pueda luchar infecciones sin causar reacciones autoinmunes en individuos sanos. Sin embargo, en algunos individuos que han elevado los niveles de uno mismo-DNA que entran en el contacto con el cGAS en sus células, las enfermedades autoinmunes pueden ocurrir, el Dr. Chen agregaron.

“Estudiamos previamente un modelo del ratón de la enfermedad autoinmune. En un experimento en el cual podríamos quitar el 50 por ciento de la enzima del cGAS, encontramos que el hacer curó tan totalmente la enfermedad en ratones. Previamente, eso que encontraba era difícil de explicar. Ahora, este modelo nuevo de un efecto de umbral para la separación de fase cGAS-DNA explica encontrar, el” Dr. Chen dijo.