El pez cebra para arrojar luz sobre las enfermedades mitocondriales humanos

Abril 23, 2016 Admin Salud 0 1
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Deficiencias de la COX se refieren a un desglose de coxidase citocromo, una enzima localizada en las mitocondrias de cada célula. Las mitocondrias son caballos de batalla celulares cruciales que proporcionan energía química. La falta de investigación se ha visto obstaculizada por la falta de organismos modelo, con los ratones están introduciendo como el primer modelo por investigadores japoneses hace sólo siete años.

La COX implica múltiples factores proteicos y de montaje, y el fallo de cualquiera de ellos puede influir negativamente en los tejidos metabólicos, incluyendo el cerebro, los músculos y los ojos. Las deficiencias en el período prenatal son considerados como una posible causa de abortos involuntarios y se han llevado a exámenes prenatales, pero los científicos aún no entienden las necesidades metabólicas de los tejidos y órganos durante el desarrollo temprano.




El caso para el pez cebra (Danio rerio) como modelo de investigación alternativa se describe en un artículo publicado en línea antes de la publicación periódica por la revista Journal of Biological Chemistry. La UO completo estudio, dirigido por el estudiante de doctorado Katrina N. Baden, podría acelerar la investigación y el punto a objetivos específicos para probar terapias potenciales de drogas, dijo el co-autor Karen Guillemin, profesor de biología molecular y miembro del Instituto de la Unidad de Biología Molecular.

"Deficiencias mitocondriales están surgiendo como importante en muchas enfermedades humanas, pero había algunos modelos para entender exactamente lo que está sucediendo durante el desarrollo temprano de la enfermedad", dijo Guillemin. "El uso de ratones es limitado, debido a vencer a la expresión de la proteína en los ratones mitocondrias para simular estados de enfermedad resultados humanos en un gran número de mortinatos. Por lo tanto, los síntomas que los investigadores han querido estudiar no fueron evaluables en ratones ".

Baden, un veterinario, realizó varios experimentos, utilizando reactivos de ARN-bloqueo conocidos como morfolinos para reducir la expresión de genes de ambos una subunidad crítico de la COX y Surf1, un factor de ensamblaje de proteínas que, cuando muta puede conducir al síndrome de Leigh, una neurológica grave . Ha dirigido una variedad de proteínas, solos y en combinación, y luego añadidas de nuevo para salvar las irregularidades componentes. La actividad normal de la COX se redujo a 50 por ciento en las condiciones experimentales y dio lugar a defectos en el desarrollo del tejido endodérmico, la función cardiaca y el comportamiento de la natación en el pez cebra.

"Las características únicas de pez cebra a hacer un modelo ideal para el estudio de los efectos de las deficiencias mitocondriales en el desarrollo temprano", dijo Baden, quien obtuvo su doctorado en julio y ahora es el veterinario del Centro de Recursos de pez cebra Internacional de UO . "Debido a que se desarrollan fuera del útero y son transparentes en las primeras etapas, tuve la oportunidad de ver los efectos que las alteraciones moleculares tienen en biología celular, el desarrollo del sistema nervioso, la función del corazón y el comportamiento de los peces."

El embrión externa y transparente, Guillemin, dijo, permitirá a los científicos crear déficits específicos que reflejan las de los humanos. "La transparencia del embrión nos permitirá ver los defectos importantes, lo que pasa en las primeras etapas, en lugar de tener que conformarse con ver los defectos aguas abajo secundarios más tarde en el estado de la enfermedad", dijo.

"Diferentes tejidos responden de manera diferente a las pérdidas específicas en las mitocondrias."

Baden y Guillemin dijeron que el uso de pez cebra mejorará la comprensión científica de los mecanismos de la enfermedad mitocondrial asociados con las personas y acelerar el descubrimiento de nuevos tratamientos para las enfermedades mitocondriales.

Otros investigadores que fueron co-autores del estudio fueron James G. Murray, director de desarrollo de la prueba Mitosciences Inc. de Eugene y ex investigador post-doctoral en el Instituto de la Unidad de Biología Molecular (IMB), y Roderick A. Capaldi, profesor de biología, miembro de la IMB y director científico y co-fundador de Mitosciences.

La investigación fue financiada en parte por dos subvenciones a Guillemin del Instituto Nacional de Diabetes y Enfermedades Digestivas y del Riñón (National Institutes of Health) y Eugene y Clarissa Evonuk Memorial de Becas de Postgrado de Fisiología o estrés ambiental de Baden.

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