Social Amoeba mette in luce Comunicazione nel cervello umano

Maggio 17, 2016 Admin Salute 0 4
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Lo studio, pubblicato questa settimana nella prima edizione on-line del Proceedings of National Academy of Sciences e di apparire nella versione stampata di PNAS 24 maggio descrive la scoperta di una breve proteine ​​o peptidi, noto come SDF-2, che le cellule vicine di Dictyostelium utilizzano per sincronizzare la formazione di spore-fase dormiente dell'organismo. I ricercatori sono stati sorpresi di trovare che SDF-2 è simile a una "Valium naturale" peptide chiamato DBI-che si trova nel cervello umano. Sia DBI e Valium causa Dictyostelium per formare spore.

"E 'stato divertente scoprire che Valium mette Dictyostelium a dormire e Valium mette l'uomo a dormire", ha detto William Loomis, professore di biologia presso UCSD, che ha condotto lo studio. "Ma più significativo, i nostri risultati confermano che Dictyostelium è un ottimo sistema sperimentale per studiare gli aspetti della comunicazione tra le cellule che non sono facilmente suscettibili di studiare in organismi multicellulari complessi."




Loomis e Christophe Anjard, un assistente scienziato del progetto in laboratorio Loomis ', e il primo autore sulla carta, ipotizzano anche che la formazione di spore in Dictyostelium potrebbe fornire un modo rapido per lo screening di nuovi farmaci che imitano gli effetti anti-ansia di Valium nell'uomo.

"Sia DBI e Valium inducono la formazione di spore in Dictyostelium, e flumazenil, un farmaco che inibisce gli effetti di Valium negli esseri umani, inibisce la formazione di spore", ha spiegato Anjard. "Utilizzo di Dictyostelium alla schermata per i farmaci che funzionano come il Valium sarebbe molto a buon mercato e in grado di identificare potenziali farmaci in poche ore."

Le singole celle di Dictyostelium di solito vivono in modo indipendente, ma quando il cibo scarseggia le cellule formano spore. Durante la formazione di spore, fino a centomila cellule cooperano tra loro per formare un gambo che assomiglia ad una T di golf. La formazione di spore deve essere attentamente regolata perché prima trasformandosi in spore, cellule devono salire fino alla sommità del gambo, dove possono essere più facilmente dispersi dal vento.

I ricercatori dedurre che le cellule alla base del fusto tagliate una proteina più tempo per produrre la SDF-2 peptide. Hanno detto che c'è molto da imparare su come DBI è fatto dalla sua più precursori delle proteine, e quale ruolo che la proteina più può giocare in cellule umane.

"Nonostante l'interesse per il ruolo del DBI nel cervello umano, nessuno ha veramente cercato di vedere come il peptide DBI viene elaborato dalla proteina precursore", ha spiegato Anjard. "Inoltre, il precursore di SDF-2 svolge un ruolo 'pulizia' in cellule di Dictyostelium, facendo la spola tra i grassi delle membrane. Sarebbe interessante scoprire se il precursore di DBI svolge un ruolo simile in cellule umane. Ci auguriamo che i nostri risultati saranno riattivare ricerca in questo settore. "

Loomis e colleghi stanno lavorando per determinare la struttura cristallina del recettore per l'SDF-2 peptide. I ricercatori dicono che la sua struttura dovrebbe essere più facile da ottenere rispetto alla struttura del recettore per DBI-anche noto come recettore GABA che è stato finora sfuggente. La sequenza aminoacidica dei due recettori è diversa, ma perché il recettore per SDF-2 risponde DBI e Valium, la sua struttura cristallina potrebbe fornire nuove informazioni sul funzionamento del recettore GABA.

"Il trucco di decifrare segnali complessi tra le cellule è quello di trovare un sistema sperimentale che è abbastanza complessa per avere i segnali che sono interessanti, ma abbastanza semplice per permettere di testare la tua ipotesi", ha detto Loomis. "Una volta che avete un'idea di come funzionano le cose, è più facile tornare indietro e vedere se funzionano allo stesso modo in un sistema più complesso."

"La maggior parte dei processi delle cellule utilizzano per comunicare tra di loro sono stati in giro da molto tempo in termini evolutivi", ha aggiunto Anjard. "Per esempio, si potrebbe pensare che la DBI e del suo recettore erano uniche per animali superiori, ma ora abbiamo scoperto che questo sistema di segnalazione è anche utilizzato da un organismo unicellulare."

Lo studio è stato finanziato dalla National Science Foundation.

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