Forschung wirft ein Licht auf die frühe Embryogenese , genetisch bedingte Krankheit

Chromosom 22q11 Deletionssyndrom (auch als DiGeorge -Syndrom bekannt ) ist die häufigste menschliche Chromosom Deletionssyndrom , mit einem geschätzten Vorkommen von mindestens einem in 4.000 Geburten . Es hat eine Reihe von Schweregrad , sondern eine Multisystem- Auswirkungen , mit Symptomen, die umfassen können angeborenen Herzfehlern , Immunologische und endokrine Störungen , Gaumenspalte , Magen-Darm- Probleme und neuropsychiatrischen Auffälligkeiten.

Fast drei Viertel der Patienten mit dieser Deletion -Syndrom identifiziert haben Herzfehler , und die Erforschung der zugrunde liegenden Biologie dieser Erkrankung hat neue Erkenntnisse über die biologischen Prozesse sowohl angeborene Herzfehler und frühen embryonalen Entwicklung aufgedeckt.

In der Mai -Ausgabe 2010 des Experimentelle Biologie und Medizin, Jason Z. Stoller, MD, von der Kinderklinik in Philadelphia, die Zusammenarbeit mit Jonathan A. Epstein , MD, wissenschaftlicher Direktor des Penn Herz-Kreislauf -Institut der University of Pennsylvania, Bericht zu einem wichtigen Interaktion zweier Proteine ​​, ASH2L und TBX1 , während der frühen Entwicklung von Säugetieren . " In Menschen und anderen Säugetieren , ist das Herzstück eines der ersten Organe zu entwickeln", so Stoller . " Eine bessere Kenntnis der biologischen Ereignisse, die in den frühesten Stadien der Entwicklung auftreten, hilft uns, sowohl die normalen und abnormalen Herzentwicklung besser zu verstehen. "

In Zell- und Tierstudien , die Forscher entdeckt , dass ASH2L , eine Kernkomponente eines Proteinkomplexes für epigenetische Veränderungen verantwortlich ist, ist absolut notwendig , um der frühen Embryogenese ; ohne dieses Protein , hat Maus-Embryonen nicht in der Vergangenheit in den ersten Tagen der Schwangerschaft überleben.

Die Region des Chromosoms 22 , die am häufigsten in DiGeorge Syndrom verloren wird, enthält mehr als 30 Gene , darunter das Gen für den Transkriptionsfaktor TBX1 . Die Tbx Familie von Kerntranskriptionsfaktor-Proteine ​​teilt eine T-Box , eine konservierte DNA-Bindungsdomäne , die Regelung der nachgeschalteten Gene vermittelt . 2005 , Epstein und Stoller identifizierte eine Domäne innerhalb des TBX1 Protein, das , wenn es nicht richtig funktioniert , spielt eine Schlüsselrolle bei der Entstehung von DiGeorge -Syndrom bei einem Teil der Patienten .

Die aktuelle Studie zielte darauf ab, Proteine, die mit TBX1 interagieren in einer funktionell wichtigen Weg , die Licht auf die Pathogenese der DiGeorge-Syndrom Schuppen könnten. Unter Verwendung einer Hefe und Zellkulturstudien , lokalisiert die Forscher die ASH2L Protein die Interaktion mit TBX1 . Sie erzeugt dann ASH2L Knockout-Mäusen , weiter zu untersuchen , die Rolle des ASH2L Protein. Maus-Embryonen , die nicht Ash21 nicht exprimierten starb früh in der Schwangerschaft - was zeigt, dass das Protein für die frühe Entwicklung notwendig ist.

" Die entscheidende Anforderung des ASH2L Protein ", so Stoller, " legt nahe, dass es wahrscheinlich, wirkt für viele Entwicklungsgene in Säugetieren zu regulieren. Im Rahmen eines Histonmethyltransferase komplex, Gentranskription durch epigenetische Mechanismen reguliert " .

Zukünftige klinische Implikationen für Kinder und Erwachsene mit DiGeorge-Syndrom ist noch unklar. Diese Patienten haben ein normales ASH2L Gen , aber der Verlust der TBX1 kann die Wechselwirkung zwischen ASH2L und TBX1 verändern und spielen eine Rolle bei der Erkrankung , gegebenenfalls durch Regulieren nachgeschalteten Gene. Stoller fügte hinzu: " Die Tatsache, dass Patienten mit dieser genetischen Syndrom sind eine Kopie des TBX1 Gen fehlt , dass der erniedrigte Mengen des TBX1 Protein biologischen Effekte , die verschiedene Merkmale der Krankheit verursachen. Weitere Forschung ist notwendig , um diese spezifische Mechanismen zu entdecken. "

Dr. Steven R. Goodman, Editor-in- Chief of Experimental Biology and Medicine , sagte: " Stoller et al haben gezeigt, dass Protein ASH2L ist wichtig in der frühen Embryogenese . ASH2L interagiert mit dem Transkriptionsfaktor TBX1 die in einer chromosomalen Region häufig in gelöscht wohnt DiGeorge-Syndrom . Diese interessante Studie legt nahe, mögliche Mechanismen, die zu angeborenen Herzfehlern in DiGeorge-Syndrom . "

Quelle:
John Ascenzi
Gesellschaft für experimentelle Biologie und Medizin