Nuovo modello di topo Abilita Studi di cuore, cervello e midollo spinale

Aprile 5, 2016 Admin Salute 0 1
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Un modello di topo che consente agli scienziati di studiare il ruolo di un gene di controllo master in grandi sistemi del corpo, come il cuore, il cervello e il midollo spinale, è stato sviluppato da Medical College of Georgia ricercatori.

Questo modello, chiamato knockout condizionale, dovrebbe aiutare gli scienziati a svelare i misteri del normale e anomalo sviluppo di questi sistemi, aprendo la porta a una migliore comprensione di tutto, dai difetti cardiaci nei bambini di alcuni tipi di cancro alla spina bifida.

"Ora possiamo dire, 'Ok, se questo gene è espresso ovunque ed è in tutti questi diversi tessuti, possiamo generare un topo che ora guardiamo al suo ruolo nel proprio cuore, o solo nella pelle, o semplicemente ? durante lo sviluppo orecchio e così via '", ha detto il dottor Simon J. Conway, biologo dello sviluppo, genetista e autore principale sulla ricerca pubblicata in un numero speciale di febbraio di Genesi: The Journal of Genetics e Sviluppo. La rivista offre 43 carte che documentano lo sviluppo di una varietà di questi fori condizionali - piuttosto che in attesa dei risultati della ricerca dall'uso di quei topi - per facilitare la ricerca e la collaborazione.




Laboratorio del Dr. Conway, che si concentra sullo sviluppo cuore e difetti congeniti, utilizzerà il nuovo modello animale per esplorare il ruolo di PAX-3, un gene che regola altri geni, nello sviluppo del muscolo cardiaco stesso nonché i due grande navi che escono dal cuore. Bambini nati con una mutazione di questo gene sono spesso chiamati 'bambini blu' perché hanno solo una grande nave proveniente off loro cuore invece di un dell'aorta separata, il vaso principale che invia il sangue verso il corpo, e tronco polmonare, che restituisce ossigeno -poor sangue ai polmoni. Mentre il problema anatomica solitamente può essere corretto chirurgicamente, alcuni di questi bambini hanno anche il problema potenzialmente più letale di un cuore mal battere.

PAX-3 in realtà ha molti ruoli sia in formazione e la funzione in tutto il corpo, ed è coinvolto non solo il cuore, ma il cervello e il midollo spinale, la pelle e l'udito. E anche è coinvolto in alcuni tipi di cancro, tra cui il melanoma e il più raro rabdomiosarcoma alveolare. "E 'il pensiero la sua espressione anormale può consentire cellule tumorali di sopravvivere, in modo che quando il controllo di PAX-3 è misregulated, si può avere tumori", ha detto il dottor Conway.

"Abbiamo già un topo che non ha PAX-3, ma purtroppo quelli muoiono molto presto in utero perché PAX-3 è necessario per tante cose. I fattori di trascrizione (come PAX-3) per la loro stessa natura di controllo di grandi vie di altri geni , "ha detto il dottor Conway. "Ci sono un sacco di diversi percorsi che interagiscono Altri geni fare determinate cose, ma fattori di trascrizione sono in cima della via,.. Controllano molti geni a valle Quindi un modo per cercare di restringere il campo è di fare una specifica mutazione in un determinato tempo in un tessuto specifico. "

Così i ricercatori hanno sviluppato Augusta un mouse con cui possono eliminare selettivamente il gene venga espresso in un singolo organo. Hanno fatto questo knockout condizionale attraverso un'attenta selezione e l'ingegneria genetica.

L'ingegneria comprende l'inserimento di segnali di riconoscimento del DNA chiamati loxP che fiancheggiano il PAX-3 gene tutto il DNA di un topo. Poi razza che il mouse con un altro mouse - chiamato un mouse CRE. CRE è un enzima batterico cui funzione naturale è riconoscere loxP e rimuoverlo; circa 200 differenti linee CRE sono espressi in parti diverse del mouse - entro tutto dal cuore alla pelle. "Ogni volta che CRE trova questa sequenza di loxP nel DNA, sembra per un altro e rimuove tutto ciò che è in mezzo", ha detto il dottor Conway, eliminando efficacemente e in modo selettivo la PAX-3 gene da quella zona nella prole. "Quindi, se qualcuno vuole guardare al ruolo di PAX-3 in sviluppo nella pelle (dove le mutazioni possono portare a gravi problemi di pigmentazione), possono prendere il nostro mouse e razza con un mouse che ha una specifica CRE-pelle e guardare gli effetti della mutazione nel gene solo la pelle.

Una delle sue prime applicazioni per il mouse è di studiare il ruolo di PAX-3 nelle cellule muscolari del cuore che gli permette di battere. "Ci sono molto, molto bassi di PAX-3 nelle cellule muscolari, i cardiomiociti, le cellule reali che stanno causando il cuore a battere, ma nessuno sa esattamente cosa stanno facendo", ha detto. "Se PAX-3 è veramente importante, quindi i cuori dei mutanti saranno anormale". Se gli embrioni sopravvivono, si dovrebbe essere in grado di determinare quale ruolo, se del caso, PAX-3 giochi a generare cellule del muscolo cardiaco.

Dr. Srinagesh Koushik, Hongmei Chen e il dottor Jian Wang. membri della sua squadra di laboratorio, sono co-autori. La ricerca del Dott Conway è supportato dal National Institutes of Health, l'American Heart Association e dai bambini concessione Cuore Programma H. ​​Victor Moore Research.

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