Исследование Пенна демонстрирует основную роль генов в развитии кожи и органов
Добавить в закладки
Статьи

Исследование Пенна демонстрирует основную роль генов в развитии кожи и органов

Согласно новому исследованию Медицинской школы Перельмана при Университете Пенсильвании , отключение одного или обоих важнейших регуляторных генов вызывает заячью губу, дефекты кожного барьера и множество других проблем развития у мышей. эти пути могут лежать в основе многих врожденных дефектов, которые в настоящее время недостаточно изучены. Два тесно связанных регуляторных гена активны в нормальном развитии млекопитающих и определяют, как РНК, продуцируемые этими генами, соединяются для создания окончательных версий кодируемого белка, этот процесс называется альтернативным сплайсингом.

Иммунофлуоресценция маркеров дифференцировки кожи базальных кератиноцитов.

Предоставлено: Расс Карстенс, доктор медицины, Медицинская школа Перельмана, Пенсильванский университет; eLife.

Ссылки по теме
Медицинский факультет Перельмана при Пенсильванском университете

Система здравоохранения Пенсильванского университета

Исследование, опубликованное на этой неделе в eLife , касается генов Esrp1 и Esrp2 , которые в последние годы стали предметом многих исследований из-за их очевидной роли в развитии и раке.

«Очевидно, что эти гены играют важную роль в развитии лица, кожи и органов, и мы только начинаем их каталогизировать», — сказал Расс П. Карстенс, доктор медицины , доцент медицины (почечный электролит и гипертония). Дивизии) и генетики.

Карстенс и его коллеги были первыми , кто в 2009 году идентифицировал Esrp1 и Esrp2 как молекулярные переключатели для альтернативного сплайсинга, при котором исходный РНК-транскрипт кода ДНК гена разрезается и снова собирается вместе в различных структурах. Альтернативный сплайсинг влияет на большинство генов млекопитающих и позволяет эффективно продуцировать различные варианты белка (называемые изоформами) из одного и того же гена.

Какие изоформы белка продуцируются, зависит от типа клеток и других физиологических условий. Esrp1 и Esrp2 специфически активны в эпителиальных клетках, которые образуют кожу, внутренние слои кишечника и легких, а также другие ткани тела. В этих клетках белки Esrp1 и Esrp2 усиливают эпителиально-специфические изоформы сплайсинга для сотен различных генов, как показали Карстенс и его команда в исследованиях с 2009 года.

Более того, два года назад исследователи обнаружили, что подавление активности Esrp помогает запустить процесс, называемый эпителиально-мезенхимальным переходом (EMT), при котором эпителиальные клетки приобретают свойства, позволяющие им отслаиваться и развиваться в новую ткань. EMT имеет решающее значение для нормального эмбрионального развития, но также действует при заживлении ран и при ненормальном включении может способствовать распространению опухолевых клеток.

Эти ранние исследования проводились на клетках, выращенных в лаборатории. В исследовании eLife Карстенс и его коллеги сконструировали мышей без Esrp1 , Esrp2 или обоих. Они обнаружили, что мыши, лишенные только Esrp1, родились живыми, но с расщелиной неба и заячьей губой, которые мешали питаться. Все умерли в считанные часы.

«Это открытие действительно показывает, что сращивание эпителия важно для нормального развития лица и неба — расщелина губы и неба являются одними из самых распространенных врожденных состояний», — сказал Карстенс.

Мыши, лишенные только Esrp2 , который, вероятно, развился как резервная дублированная копия для покрытия некоторых функций Esrp1 , выглядели нормально, пока присутствовал Esrp1 .

У мышей, лишенных обоих генов, наблюдались более выраженные аномалии. У их эмбрионов были более глубокие дефекты, чем у мышей с Esrp1- null, включая черепно-лицевые дефекты и дефекты передних конечностей, а также полное отсутствие легких и слюнных желез — двух органов, состоящих в основном из эпителиальных клеток.

В сотрудничестве с Yi Xing из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе команда каталогизировала и проанализировала, как паттерны экспрессии генов в клетках кожи различались среди нокаутов Esrp, и обнаружила сотни значительных изменений.




Добавить в избранное Версия для печати
Поделитесь:
Автор: admin
Опубликовано: 28.01.2021

Adblock
detector
  X