Ein weiterer Hinweis auf die Entstehung degenerativer Erkrankungen Entdeckt von Tufts Biologen

Seit Jahren Forscher in Genomstabilität haben beobachtet, dass mehrere neurodegenerative Erkrankungen - einschließlich Huntington -Krankheit - Werden mit zelltötenden Proteinen, die bei der Expansion eines CAG / CTG Trinukleotid wiederholen erstellt werden verbunden.

In der Forschung in der 17. März Online-Ausgabe der Fachzeitschrift PLoS Genetics, Tufts University Biologe Catherine Freudenreich , und der damalige Student Rangapriya Sundararajan zeigen, dass Zelltod in Hefe kann auch aus dem Prozess ergeben , um den die Zelle repariert Schäden , die innerhalb eines wiederholten CAG / CTG Sequenz auftritt .

Die Ergebnisse liefern zusätzliche Einblicke in die Ursachen von einigen neurodegenerativen Erkrankungen . "Dies ist eine neue Art , in der die erweiterten Wiederholungen möglicherweise verursacht Zelltod , die zur Krankheit führt ", sagt Freudenreich . , Associate Professor für Biologie an der School of Arts and Sciences an der Tufts University "Die erweiterten DNA an und für sich können die Zellen toxisch sein."

Forscher haben beobachtet, dass die Huntington-Krankheit , Muskeldystrophie und mehrere Subtypen der Rücken cerebella Ataxie werden verursacht, wenn die Anzahl der Wiederholungen im Krankheits-Locus eine Stabilitäts-Grenzwert überschreitet.

Huntington- Krankheit ist der Schwellenwert 38 bis 40 wiederholt . Muskeldystrophie Ergebnisse , wenn es in der Nähe von 200 Wiederholungen .

Wenn diese ausgebaut wiederholt auftreten, wird die abnorme DNA treu in Ribonukleinsäuren , die chemische Cousin von DNA kopiert. In Muskeldystrophie hat die fehlerhafte RNA eine toxische Wirkung , weil es auf packt und hält Geisel bestimmte Proteine ​​, von der Durchführung der unzähligen Funktionen, die entscheidend für die Zelle verhindern, dass sie .

Huntington -Krankheit und der Ataxien dient die RNA als Vorlage für ein abnormes Protein , das eine überschüssige Menge einer Aminosäure genannt Glutamin enthält .

In ihrem Experiment Freudenreich fand eine Ursache für den Zelltod , die von einer DNA -Checkpoint Reaktion entsteht .

Sie begann mit einem Stück von menschlicher DNA , die aus einer Muskeldystrophie Patienten kloniert wurde . Es enthielt CAG / CTG -Wiederholungen 70 und 155. Sie legte dann den Darm-Trakt in einem Hefe- Chromosom.

Mehrere Arten von DNA-Schäden können an einem erweiterten Trinukleotid wiederholen auftreten . Schäden dieser Größenordnung löst Checkpoint Proteine, wie genomische Feuerwehrleute zur Behebung des Notfalls .

Unter normalen Umständen diese Proteine ​​halt die Zellwachstums -Zyklus , bis der Schaden behoben .

In Freuden Studie , aktiviert die Zellschäden die Rad53 Checkpoint -Kinase. Aber auch hier wird das Protein verhaftet Zellwachstum für einen ungewöhnlich langen Zeitraum ohne Behebung des Schadens . Dieser Zelltod oft geführt.

In Fällen, in denen die Zelle habe es geschafft sich zu erholen und zu halten Trenn , beobachteten die Forscher eine erhöhte Häufigkeit von Wiederholungs Erweiterungen. " Die Zellen, die Probleme wachsen und dividiert wurden aufgrund der erweiterten Wiederholungs kumulierten zusätzlichen Erweiterungen. Es wurde zu einem Teufels Schleife ", sagt Freudenreich . Sie fügt hinzu: "Es wird in Zukunft wichtig sein, um festzustellen, ob dieses Phänomen auf den Zelltod , die Krankheiten beim Menschen verursacht bei. "

Muskeldystrophie ist eine erbliche Erkrankung, die Muskeln und andere Körpersystemebetrifft. Es ist die häufigste Form von Altersdiabetes Muskeldystrophie Mit progressiver Muskelatrophie , sowie eine Vielzahl von anderen Symptomen.

Huntington -Krankheit ist eine genetische Erkrankung, die Degeneration des zentralen Nervensystems, die zu unkontrollierten Muskelbewegungen , emotionale Labilität und Demenz . Folk Musiker und Songwriter Woody Guthrie starb an Komplikationen der Krankheit im Jahr 1967 .

Freudenreich und Sundararajan Arbeit wurde von einem National Institutes of Health Zuschuss finanziert.

Sundararajan R, Freuden CH (2011) Erweiterte CAG / CTG Wiederholen DNA führt zu einem Checkpoint Antwort, die Auswirkungen der Zellproliferation in Saccharomyces cerevisiae . PLoS Genet7 (3): e1001339 . doi: 10.1371 / journal.pgen.1001339

Quelle:
Alex Reid
Tufts University