Упущенный из виду ген домашнего хозяйства играет неожиданную роль в судорогах

Внутри клеток молекулы, известные как РНК-переносчики, или «тРНК», играют важную, но неприглядную роль в поддержании процесса генетической трансляции от кодов ДНК к функциональным белкам, сообщает портал nexusrus.com.

Поскольку они играют такую ??жизненно важную роль в этом трансляционном «домашнем хозяйстве», тРНК многочисленны. В клетках млекопитающих есть сотни генов тРНК и более чем достаточно резервных копий на случай, если что-то пойдет не так. Тем не менее, поскольку существует так много тРНК, они в значительной степени упускаются из виду при поиске корней болезненных процессов.

Ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего, изучающие тРНК у мышей, теперь обнаружили, что мутация в гене тРНК, называемом n-Tr20, который экспрессируется только в головном мозге, может нарушить ландшафт всей клетки, что приведет к цепной реакции, изменяющей функцию мозга. и поведение.

Новое исследование описано 26 августа в журнале Neuron .

Первый автор исследования Мриду Капур, научный сотрудник лаборатории профессора Сьюзан Акерман, говорит, что она и ее коллеги обнаружили, что n-Tr20 играет роль в хрупком балансе возбуждающей и тормозящей нейротрансмиссии в мозге. Нарушение этого баланса приводит к многочисленным неврологическим состояниям, включая эпилепсию и расстройства аутистического спектра.

«В поисках генетических причин заболеваний тРНК обычно не принимают во внимание, но недавние проекты по секвенированию полногенома показали, что в человеческой популяции существует множество вариаций в последовательностях тРНК», - сказал Капур. «Наше исследование предполагает огромный потенциал вариантов тРНК, чтобы способствовать исходам заболеваний и фенотипической изменчивости».

Исследователи обнаружили, что потеря n-Tr20, одного из членов семейства тРНК с пятью генами, сделала мышей устойчивыми к припадкам. Хотя они отмечают, что их первоначальный интерес к этой области возник из идеи, что мутация тРНК может впоследствии повлиять на мутации других генов, их результаты не только подтверждают их предположения о том, что мутации тРНК могут влиять на другие мутации, но и указывают на то, что эти мутации сами по себе могут также изменить мозг. функция.

«Вы можете себе представить, что это похоже на качели: если вы будете двигаться в любую сторону, у вас могут возникнуть проблемы», - сказал Акерман, член секции нейробиологии отделения клеточной и молекулярной медицины и исследователь Медицинского института Говарда Хьюза. «Сохранение баланса этих двух противоположных сил необходимо для нормального функционирования. Сдвиг в ту или иную сторону может привести к неврологическим заболеваниям. В области расстройств аутистического спектра становится общепризнанным, что на самом деле мы наблюдаем дисбаланс возбуждающей / тормозящей нейротрансмиссии. "

Акерман говорит, что одна из причин, по которой тРНК не принимали во внимание при исследованиях болезней, заключается в том, что исследователи обычно концентрируются на мутациях в уникальных генах. Член большой семьи, такой как n-Tr20, обычно выбрасывается в генетический мусор, потому что они слишком похожи друг на друга.

«Мы никогда не знали, что мутация в гене многокопийной тРНК может сделать что-то подобное», - сказал Акерман. «Эти результаты заставляют задуматься о людях, страдающих заболеваниями с различными симптомами, и о том, какую роль этот класс игнорируемых генов может играть роль в их заболевании. Таким образом, мы видим, что это идет от поведения, такого как судороги, до молекулярные основы, вызывающие их ".

Исследователи говорят, что результаты, вероятно, являются вершиной айсберга, и теперь они обращают свое внимание на изучение связи тРНК с болезнями в тканях за пределами мозга.

Соавторами статьи о Neuron являются Арчан Гангули, Габор Надь, Скотт Адамсон, Джеффри Чуанг и Уэйн Франкель.

Исследование было поддержано Национальным институтом здравоохранения (R01 NS094637 и R37 NS031349) и Медицинским институтом Говарда Хьюза. Метаболомика аминокислот была поддержана центром масс-спектрометрии Института Солка (NIH-NCI CCSG P30 014195) и Центром геномной медицины Хелмсли.


Предыдущая статья
Следущая статья




Вернуться к списку статей