Naujas gyvūnų modelis, skirtas studijuoti esminį genomo priežiūros komponentą

Naujas gyvūnų modelis, skirtas studijuoti esminį genomo priežiūros komponentą

Eötvös Loránd universiteto (ELTE) mokslininkai sukūrė naują ligos modelį, kuris padėjo geriau suprasti Bloom sindromą ir zebrafinių žuvų lyties nustatymo procesus.

Tyrimą, susiejantį dvi iš pažiūros nesusijusias temas, atliko Mihály Kovács (Biochemijos katedra) ir Máté Varga (Genetikos katedra) tyrėjų grupės ir paskelbė moksliniame žurnale. Ląstelių mirtis ir ligos. Be svarbios informacijos apie Bloom sindromo poveikį ląstelėms, naujasis modelis galėtų prisidėti prie junginių, galinčių sušvelninti simptomus, kūrimo ir taip pagerinti žmonių, sergančių šia liga, gyvenimo kokybę.

Bloom sindromas yra reta paveldima genetinė liga, kuriai būdingas mažas ūgis, sumažėjęs vaisingumas, paraudę odos pažeidimai, kai saulė veikia, ir padidėjusi vėžio išsivystymo rizika, dėl kurios miršta priešlaikinė mirtis.

Simptomų priežastis yra vieno geno, kuris taip pat buvo pavadintas Bloom, gedimas, kaip ir baltymo, kurį jis koduoja.

Bloom ir kiti keturi jo baltymų šeimos nariai dalyvauja daugybėje ląstelių procesų, atsakingų už DNR vientisumo palaikymą, be to, jų vaidmenys dažnai sutampa, todėl sindromo tyrimo užduotis yra vienodai sudėtinga ir būtina. Funkcinių Bloom vaidmenų atskleidimo svarbą dar labiau apsunkina tai, kad dėl jo slopinimo gali būti trukdoma tam tikrų vėžinių ląstelių išlikimui ir augimui.

Dėl jų sudėtingumo tokias ligas kaip Bloom sindromas naudinga tirti ne tik naudojant ląstelių kultūras ir kompiuterinius modelius, bet ir įtraukiant ištisus organizmus. „In vivo“ tyrimuose visame pasaulyje naudojami įvairūs stuburiniai (afrikietiška varlė, naminė pelė, rudoji žiurkė, naminis triušis) ir bestuburiai (apvaliosios kirmėlės, vaisinė musė). Per pastaruosius dešimtmečius zebrafish taip pat tapo pagrindine šios grupės nare.

Zebrafish kaip ligos modelis

Jų pranašumas yra tai, kad juos lengva išlaikyti, jie yra palyginti maži ir susilaukia daug sparčiai augančių palikuonių, kurie vystosi už tėvų kūno ribų. Nors iš pirmo žvilgsnio jie labai skiriasi nuo žmonių, jų genetinė medžiaga yra labai panaši, ką rodo faktas, kad 82% genų, susijusių su žmonių ligomis, turi zebrafish atitikmenis. Bloom yra vienas iš tokių genų, todėl mokslininkai gali sukurti mutantus, kad galėtų ištirti mutacijos simptomus.

„Mūsų mokslininkų sukurtas ligos modelis parodė ryškius panašumus su žmogaus Bloom sindromu, tačiau taip pat buvo atskleista nemažai specifinių naujovių. Pirmas toks rezultatas yra tai, kad ankstyvam zebražuvių vystymuisi netrukdė Bloom baltymo nebuvimas, be to. nebuvo pastebimų skirtumų tarp Blm trūkumo ir sveikų žuvų net ir po DNR žalingo gydymo. Tikėtina, kad tai įvyko dėl to, kad Bloom nebuvimas kompensuojamas kitais Blumo šeimos baltymais jaunų individų organizme “, – sakė Tamás. Annus, pirmasis leidinio autorius, Eötvös Loránd universiteto Genetikos katedros tyrimų grupės DanioLab doktorantas.

Tačiau šis kompensacinis poveikis nėra pilnas, nes, remiantis metų trukmės gyvenimo trukmės analize, panašiai kaip Bloomo sindromo kamavo žmonės, zebražuvės gyvena trumpiau. Išanalizavus apvaisinimo sėkmę, taip pat buvo nustatyta, kad, kaip ir žmonių, mutantinių zebrafinių žuvų vaisingumas yra mažesnis, palyginti su jų sveikais draugais. Tačiau šį poveikį buvo galima ištirti tik su žuvų patinais, nes mutantų populiacijai buvo įdomu, kad ją sudarė tik patinai. Zebrafish mutantų bendras lyties šališkumas nėra retas reiškinys, tačiau norint jį suprasti, reikia pasakyti keletą žodžių apie šios rūšies žuvų lyčių nustatymą.

Naujas gyvūnų modelis galėtų prisidėti prie junginių, galinčių sušvelninti simptomus, kūrimo

Skirtingai nuo gamtoje gyvenančių zebrafinių žuvų, prijaukintos laboratorinės zebrafish padermės neturi lytinių chromosomų: jei jų nėra, lyčių vystymąsi reguliuoja daugybės genome išsibarsčiusių genų bendras poveikis, taip pat aplinkos veiksniai. Šie procesai susilieja reguliuojant reprodukcinių kamieninių ląstelių, kurios dar neįpareigotos išsivystyti į kiaušinėlius ar spermatozoidus, skaičių. Jei šių ląstelių skaičius tam tikru vystymosi etapu pasieks kritinę ribą, individas išsivystys kaip moteris, o kitu atveju kaip vyras.

Nesant baltymų, atsakingų už DNR vientisumo palaikymą, šios ląstelės negali daugintis iki patelės vystymuisi reikalingo kiekio, net jei tai buvo įmanoma pagal aukščiau minėtus veiksnius, todėl visi Bloom mutantai tampa vyrais. Kaip papildoma mutacijos pasekmė, taip pat sutrinka spermatozoidų gamyba, todėl apvaisinimo sėkmė smarkiai sumažėja, palyginti su sveikomis žuvimis.

„Ateityje šis modelis gali suteikti papildomos vertingos informacijos apie zebrafinių žuvų lyties nustatymui būtinų procesų reguliavimą ir Bloom sindromo poveikį ląstelėms, o tai laikui bėgant gali netgi prisidėti prie žmonių, sergančių šiuo sutrikimu, gyvenimo kokybės gerinimo per vystymąsi. junginių, galinčių sušvelninti simptomus. – rezultatus apibendrino Tamás András.

Nuoroda: Annus T, Müller D, Jezsó B ir kt. Bloom sindromo helikazė prisideda prie gemalų linijos vystymosi ir ilgaamžiškumo zebrafijoje. Ląstelių mirtis ir ligos. 2022 m., 13 (4): 363. doi: 10.1038 / s41419-022-04815-8.

Šis straipsnis buvo iš naujo paskelbtas iš toliau pateiktos medžiagos. Pastaba: medžiaga gali būti redaguota dėl ilgio ir turinio. Norėdami gauti daugiau informacijos, susisiekite su nurodytu šaltiniu.

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas.