I ricercatori Fai Breakthrough In Gene Transfer

Marzo 19, 2016 Admin Salute 0 5
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Gli scienziati usano spesso il materiale genetico del virus per contrabbandare geni estranei in cellule. Ma tali vettori spesso uccidono le cellule che entrano, limitando la loro utilità pluriennale. Per la prima volta, i ricercatori della Washington University School of Medicine di St. Louis hanno ideato un modo per creare vettori innocui da un virus dannosi. In un documento del 27 ottobre questione del Proceedings of National Academy of Sciences, mostrano che i vettori siano corrieri efficienti di geni.

"Una strategia simile potrebbe funzionare per modificare altri virus citotossici che vengono utilizzati come vettori di geni", dice Charles M. Riso, Ph.D., professore di microbiologia molecolare e capo del team di ricerca. Postdoctoral fellow Eugene V. Agapov, MD, Ph.D., e Ilya Frolov, Ph.D., professore assistente di ricerca di microbiologia molecolare, sono stati autori di piombo della carta.

Trasferendo geni estranei in cellule in coltura, gli scienziati possono studiare la regolazione e le funzioni di questi geni in condizioni controllate. Essi possono anche alterare l'attività delle cellule, per compensare un gene difettoso, per esempio. Commentando su carta di riso in un articolo di accompagnamento, Peter Palese, Ph.D., del Mount Sinai School of Medicine, afferma che "l'espressione a lungo termine di proteine ​​estranee in modo non citotossica può soffiare vento nuovo nelle vele della nostra terapia genica enterprise. " Questo nuovo tipo di vettore potrebbe eventualmente essere usati per fornire vaccini a DNA, suggerisce anche.




Riso e colleghi hanno lavorato con il virus Sindbis, che produce febbre, mal di testa e sintomi muscoloscheletrici. Materiale genetico del virus è un singolo filamento di RNA, che gruppi di ricerca dell'Università di Washington progettati in un vettore gene nel 1989.

Per ottenere i vettori che non uccidere le cellule, i ricercatori hanno prima inserito un gene in più in pezzi modificati Sindbis RNA. Il gene codificato per una proteina che inattiva puromicina, un antibiotico. Hanno trasferito questo RNA alterato nelle cellule renali di criceto, che poi sono stati esposti al antibiotico. Le cellule ora avuto due ragioni per morire. Se non avessero acquisito l'RNA virale, sarebbero stati uccisi da puromicina, che impedisce alle cellule di mammifero di fare proteine. Se avevano, sarebbero morti dagli effetti tossici del RNA virale, ma non dal antibiotico.

Una piccola parte delle cellule sopravvisse, però. Queste cellule sembrano aver acquisito l'RNA virale, perché sono sopravvissuti il ​​loro contatto con puromicina. Ma questo RNA deve aver mutato in modo che non era tossico per le cellule.

I ricercatori hanno coltivato i sopravvissuti e hanno dimostrato che hanno fatto effettivamente contengono pezzi di Sindbis RNA. Hanno anche scoperto che l'RNA è stato molto efficiente a rendere altre cellule di criceto resistenti alla puromicina.

I ricercatori hanno mappato le mutazioni adattive e clonati gli RNA mutante per l'utilizzo come vettori di espressione genica non citotossica. Hanno anche fatto vettori che potrebbero essere lanciati dalle copie di DNA del RNA. "L'idea di base è che se si trasfettare cellule con vettori Sindbis che hanno queste mutazioni adattive, Sindbis stabilirà replica, conferiscono resistenza puromicina, e le cellule saranno perfettamente felice e capace di una crescita normale", dice Rice.

I vettori Sindbis contengono due regioni regolatorie. Una regola il gene per la resistenza puromicina; l'altro controlla un gene estraneo di scelta. Per verificare l'efficacia dei vettori, i ricercatori hanno provato diversi geni estranei, tra cui luciferasi, l'enzima che rende lucciole bagliore. Alcuni dei geni sono stati espressi ad alti livelli, anche dopo le cellule ospiti avevano diviso 30 a 40 volte.

Nel lavoro inedito, il gruppo ha anche utilizzato questi vettori per esprimere le proteine ​​del virus dell'epatite C, un importante patogeno umano per il quale non esiste vaccino.

"Questi vettori dovrebbero essere strumenti scientifici molto utile perché, nel giro di pochi giorni, la gente sarà in grado di fare popolazioni di cellule che esprimono un gene di interesse", dice Rice. "Le cellule trasfettate sono normali e in grado di divisione. Si tratta di un enorme vantaggio in studi in cui non si desidera che il vettore di perturbare la biologia della cellula."

Agapov EV, Frolov I, Lindenbach B, Prágai BM, Schlesinger S, Rice CM (1998). Citopatico Sindbis vettori di RNA del virus per l'espressione genica eterologa. Atti della National Academy of Sciences, 95.

Sovvenzioni dal servizio sanitario pubblico sostenuto questa ricerca.

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