Sfogliando l'interruttore 'off' sulla crescita cellulare: Protein utilizza diversi mezzi per aiutare le cellule a far fronte quando l'ossigeno scarseggia

Aprile 22, 2016 Admin Salute 0 1
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Una proteina nota per accendere i geni per aiutare le cellule a sopravvivere in condizioni di scarsa di ossigeno rallenta anche la copia dei nuovi filamenti di DNA, chiudendo in tal modo la crescita di nuove cellule, i ricercatori del Johns Hopkins relazione. La loro scoperta ha implicazioni di vasta portata, dicono, data l'importanza di questa copia - noto come replicazione del DNA - e crescita di nuove cellule a molte delle funzioni del corpo e in tali malattie come il cancro.

"Abbiamo da tempo che questa proteina, HIF-1α, può passare centinaia di geni o disattivare in risposta a condizioni di scarsità di ossigeno", spiega Gregg Semenza, MD, Ph.D., un biologo molecolare che ha guidato il team di ricerca e ha studiato a lungo il ruolo di condizioni di bassa ossigeno nel cancro, malattie polmonari e disturbi cardiaci. "Ora abbiamo imparato che HIF-1α è ancora più versatile di quanto pensassimo, come si può lavorare direttamente per fermare nuove cellule la formazione." Una relazione sulla scoperta appare nel numero 12 febbraio di Science Signaling.

Con la sua squadra, Semenza, che è il C. Michael Armstrong Professore di Medicina presso la Facoltà di Medicina dell'Istituto per Cell Engineering and Institute for Genomic Medicine Johns Hopkins University, ha scoperto HIF-1α nel 1990 e ha studiato da allora, individuando un moltitudine di geni in differenti tipi di cellule che hanno la loro attività rampa su o giù dalla proteina attivata. Questi cambiamenti nelle cosiddette "di espressione genica" cellule aiuto sopravvivono quando ricco di ossigeno il flusso di sangue ad una zona rallenta o si ferma temporaneamente; permettono anche tumori a costruire nuovi vasi sanguigni per nutrirsi.




Per informazioni su come propria attività di HIF-1α è controllata, la squadra ha cercato proteine ​​da cellule umane che allegare a HIF-1α. Hanno trovato due, MCM3 e MCM7, attività che limitato di HIF-1α, ed erano anche parte del meccanismo di replicazione del DNA. Questi risultati sono stati riportati nel 2011.

Nella nuova ricerca, Semenza ei suoi colleghi ulteriormente sondato rapporto di HIF-1α di replicazione del DNA, confrontando le cellule in condizioni di scarsa di ossigeno alle cellule tenuti in condizioni normali. Hanno misurato la quantità di DNA complessi replicazione nelle cellule, e come attivo i complessi erano. Le cellule tenute in condizioni di scarsa di ossigeno, che si erano fermati dividendo, avevano così come gran parte del meccanismo di replicazione del DNA, come le normali cellule in divisione, i ricercatori hanno scoperto; la differenza è che la macchina non funzionava. Si è scoperto che nelle cellule nondividing, HIF-1α è vincolante per una proteina che carica il complesso di replicazione del DNA sui filamenti di DNA, e impedendo il complesso possa essere azionata.

"I nostri esperimenti hanno risposto l'annosa questione di come, esattamente, le cellule smettono di dividersi in risposta a basso ossigeno", dice Maimon Hubbi, Ph.D., membro del team di Semenza che ora sta lavorando per una laurea in medicina. "Ci mostra anche che il rapporto tra HIF-1α e il complesso di replicazione del DNA è reciproco - vale a dire, ciascuno può arrestare l'altra verso il basso."

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