Verständnis der Fraser -Syndrom Schwerhörigkeit kann mit Zebra -Fisch-Mund Bildung Study Verbessert werden kann

Mit mutierten Zebrafisch , Forschern, die früheste Bildung von Knorpel des Mundes glauben, sie können einen Blick auf einen Mechanismus in einem genetischen Defekt zu Fraser -Syndrom verbunden eingelassen haben Taubheit beim Menschen.

Berichterstattung in der 1. August -Ausgabe der Zeitschrift EntwicklungIdentifizieren sie eine potenzielle Entwicklungsverlauf verdient mehr Kontrolle in die zukünftige Forschung in Fraser -Syndrom, eine facettenreiche und seltene, rezessiv vererbte Erkrankung. Bei Menschen wird eine Mutation in dem Gen FRAS1 , die während der frühen Entwicklung einer Rolle bei der Haut Epithelbildung spielt , hat Fraser Syndrom in Verbindung gebracht worden . Eine vergleichbare Version des Gens , fras1 in Zebrabärbling für stabile Skelettbildung benötigt.

In der Studie - an der Universität Institut für Neurowissenschaften Oregons getan - modelliert Forscher kraniofaziale Symptome zu Hörverlust in Fraser -Syndrom mit mutierten Zebrafisch verwandt , die sich auf einer endodermale Beutel ( als p1 bekannt ), die beim Menschen die Eustachische Röhre bildet .

Mit Gewebe Kennzeichnung und Zeitraffer- Mikroskopie, die Forscherteam stellte fest " eine zuvor nicht , spät bildenden Teil des ersten Schlundtasche in der Zebrafisch ", sagte führen Autor Jared Coffin Talbot, jetzt ein Postdoc-Forscher an der Ohio State University. Er promovierte von der UO 2011 .

Die neu gesehen Komponente , Forscher schrieb , ist ein fras1 abhängig " endodermale outpocket " - um in das Papier als spät p1 bezeichnet. "Wenn das Homologie kann als Richtlinie genommen werden , dann könnten endodermale Beutelfehlerneinige Ohrdefektein Fraser Patienten zugrunde liegen ", schloss sie .

" In fras1 - Mutante Fisch, einige Skelettelemente in der Nähe von Ende -p1 nicht richtig in diesem Zeitraum zu bilden ", sagte Talbot . " Aber nach dieser Zeit zwei weitere Skelettelemente , die normalerweise von Ende -p1 verschmelzen in fras1 Mutanten, die spät -p1 fehlt getrennt worden wäre . Wir schlagen vor , dass in der normalen Entwicklung spät p1 hält neben Skelettelemente gefunden in fras1 verschmolzen Mutanten. "

Um diese Idee zu testen, die Forscher - im Labor von Charles B. Kimmel , emeritierter Professor für Biologie - hinzugefügt gesunden Epithelien Gewebe von Wildtyp- Zebrafisch , in fras1 - mutierten Embryonen . Dies erlaubt für die normale Gesichtsentwicklung in den Mutanten .

"Meines Wissens ist die Verbindung zwischen Skelettentwicklung und Fraser -Syndrom Schwerhörigkeit noch nicht bei Säugetieren gemacht worden ", sagte Talbot . " Die Literatur ist weitgehend stumm , warum Skelettdefekten sind in fras1 Mutanten gefunden ; . Das ist, was es ein interessantes Thema zu studieren , aber es macht eine direkte Zebrafisch - menschliche Verbindung zu erschweren Wir glauben, dass das Mittelohr und Tube sind die homologe Strukturen , was wir in Zebrafisch studieren . "

Fraser -Syndrom ist eine Erkrankung schlecht verstanden , die mehrere Teile des Körpers beeinflussen können , aber die Mehrheit der Fälle betreffen die Augen . Canadian Genetiker CR Fraser beschrieb die Krankheit im Jahr 1962. Die FRAS1 Gen zuvor hatte als Klebstoff und Signalmolekül in epithelialen Geweben identifiziert worden. Die neue Arbeit zeigt das Gen wirkt auch in Epithelien zu Skelettform zu formen.

" Genauer gesagt, haben wir gelernt, dass Zebrafisch fras1 Handlungen im Gewebe homolog zum menschlichen Gehörgang zu Geweben homolog zum menschlichen Mittelohr zu formen ", sagte Talbot . "Unseres Wissens ist die Form der Gehörknöchelchen nicht in Fraser -Syndrom-Patienten untersucht worden , noch hat die Eustachische Röhre . Wir schlagen vor , dass diese Gewebe im menschlichen Fraser Patienten können sehr fruchtbar erweisen . "

Co-Autor John Postlethwait , ein UO Biologe , sagt seine Schüler oft fasziniert, als er zeigt ihnen, die Ähnlichkeiten in der Entwicklung von Fischkiemen und ihre eigenen Ohrtrompete . "Sie wissen , was passiert, um ihre Ohren , wenn sie nach oben in einem Flugzeug , sondern mit dem evolutionären Entwicklung dieser Ohr knallen Sensation überrascht ", sagte er .

Ein weiterer Teil der neuen Studie kann auch einen Einblick in die vielen anderen Gesichtern der Fraser -Syndrom bieten : Teil Gurtband der Finger oder Zehen ; Nieren- Anomalien; Genitalfehlbildungen; und eine vollständige Verschmelzung der Augenlider.

"Wir sorgfältig auf genetischen und Umweltfaktoren durch den Vergleich der linken und rechten Seite von Inzucht in Petrischalen erhöht Zebrafisch -Mutanten fras1 kontrolliert ", sagte Talbot . "Als wir dies taten , fanden wir ein bemerkenswertes Maß an Variation in Skelettdefekten . Unsere Ergebnisse scheinen die Hypothese, dass der Grad der Fraser Symptome ist zu einem gewissen Grad vom Zufall bestimmt zu unterstützen."

"Diese Ergebnisse öffnen ein neues Fenster für die zugrunde liegenden Mechanismen dieser seltene Erkrankung ", sagte Kimberly Andrews Espy , Vizepräsident für Forschung und Innovation . "Grundlagenforschung in Genetik an der UO mit Zebrafisch als ein Werkzeug zeigt die grundlegenden dynamischen Prozesse, die Entwicklung untermauern und hilft zu erklären, wie es geht schief in medizinischen Bedingungen. "