Reparación de nuestro reloj interno con un pez de dos pulgadas: Los humanos y los mecanismos de las acciones de pez cebra que regulan nuestro sistema circadiano

Mayo 6, 2016 Admin Salud 0 0
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Prof. Gothilf y un estudiante de doctorado Gad Vatine, en colaboración con el Prof. Instituto Nicholas Foulkes de Tecnología de Karlsruhe, Alemania y el Dr. David Klein, del Instituto Nacional de Salud en Maryland, descubrieron que un mecanismo regula el sistema circadiano en el pez cebra también tiene una mano en la gestión de su homólogo humano.

El pez cebra descubrimiento proporciona un excelente modelo para la investigación que puede ayudar a desarrollar nuevos tratamientos para enfermedades humanas como la enfermedad mental, enfermedades metabólicas o trastornos del sueño. La investigación aparece en la Biología revistas PLoS y FEBS Letters.




Un modelo en miniatura

El pez cebra puede ser pequeña, pero su sistema circadiano es similar a los de los humanos. Y como sujetos de prueba, dice el profesor Gothilf, pez cebra también tiene varias ventajas: sus embriones son transparentes, lo que permite a los investigadores a ver cómo se desarrollan; su genética pueden ser fácilmente manipulados; y su desarrollo es rápido - huevos eclosionan en dos días y los peces alcanzan la madurez sexual a los tres meses.

La investigación anterior en el pez cebra reveló que un gen llamado Period2, también presente en los seres humanos, está asociado con el sistema circadiano de los peces y se activa por la luz. "Cuando derribaron el gen en nuestros modelos de pez cebra", dice el profesor Gothilf, "el sistema circadiano se había perdido." Esta identificado la importancia del gen para el sistema, pero los investigadores todavía tienen que descubrir cómo la luz desencadena la actividad genética.

Posteriormente, el equipo identificó una región llamada LRM (Light Modelo Responsive) dentro Period2 explicar el fenómeno. Dentro de esta región, hay secuencias cortas de ADN llamados Ebox, que median la actividad del reloj, y Dbox, que confieren la expresión de la luz impulsada - la interacción entre las dos secuencias es responsable de la activación de luz. Basándose en esta información, se identificaron las proteínas que se unen al Ebox y Dbox y desencadenan la inducción de la luz del gen Period2, un proceso que es importante para la sincronización del sistema circadiano.

Para determinar si un mecanismo similar podría existir en seres humanos, el Prof. Gothilf y sus colegas investigadores han aislado y probado la LRM humano y se inserta en las células de pez cebra. Pescado en estas células, el LRM humano se comportó exactamente de la misma manera, activando Period2 cuando se expone a la luz - y revelar una conexión fascinante entre el hombre y el pescado de dos pulgadas de largo.

Arrojando nueva luz sobre el sistema circadiano y el cerebro

El pez cebra y los humanos podrían tener mucho más en común, dice el Prof. Gothilf, lo que lleva a los avances en la medicina humana. A diferencia de las ratas y los ratones, sino como seres humanos, el pez cebra son diurna - despierto durante el día y dormir por la noche - y tienen sistemas circadianos que están activos ya en dos días después de la fecundación. Esto ofrece la oportunidad de manipular el reloj circadiano, con diferentes terapias y medicamentos para avanzar en nuestra comprensión del sistema circadiano y cómo las interrupciones, debido a la biología o estilo de vida, mejor puede ser tratada.

Prof. Gothilf cree este modelo tiene una mayor aplicación del cerebro y la investigación biomédica. Los investigadores ya pueden manipular la composición genética del pez cebra, por ejemplo, para hacer que las neuronas específicas y sus sinapsis (uniones entre las neuronas en el cerebro) fluorescentes - fácil de ver y pista. "Las sinapsis pueden ser realmente cuentan. Este tipo de modelo de acceso se puede utilizar en la investigación de los trastornos degenerativos del cerebro", señala, añadiendo que varios grupos de investigación adicionales en el TAU ahora están utilizando el pez cebra para avanzar en su trabajo.

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