物理科技生物学-PHYICA

研究人员着手研究疾病发生的分子

医学研究 2022-06-22 21:51:54

由三张图片组成的蒙太奇,图片中的单个纹状体神经元被一种疾病相关的亨廷顿蛋白转染,亨廷顿蛋白是导致亨廷顿氏病的蛋白质

背景中可以看到未转移神经元的细胞核(蓝色)

中间的神经元(黄色)含有异常的细胞内亨廷顿蛋白积聚,称为包涵体(橙色)

信用:维基百科/知识共享属性3

0个未升级的许可证 西安大略大学舒利希医学与牙科学院的研究人员的一项突破性基因发现,正在解开为什么一些人会经历神经退行性疾病早期发作的新线索

奥多诺格实验室最近领导的一项研究集中在将基因产物翻译成蛋白质过程中出现的错误上,这使得研究人员能够更好地理解影响疾病的遗传因素

加拿大化学生物学研究主席帕特里克·奥多诺格和他的团队研究了转移核糖核酸(tRNA)的突变,tRNA是阅读遗传蓝图所必需的分子,而遗传蓝图是构成人体内关键蛋白质的基石

在研究领域的一次重大飞跃中,实验室在之前的一项研究中发现,普通人的基因组成中天生就有60-80个tRNA变异体——此前,世界各地的科学家认为人类只存在一两个tRNA突变

当tRNAs中存在突变或变异时,蓝图被误读,引发细胞中蛋白质产生的错误

这些错误或误译显示了与疾病的联系

博士杰里米·兰特解释说:“如果我们能够理解疾病背后的分子机制,我们就为找到减轻损害或完全预防衰弱性疾病的治疗方法铺平了道路。”

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负责大部分项目实验工作的候选人

“我们的最终目标是为真正的人产生临床影响

" 支持从工作台到床边的转化研究是学校新战略计划的一个目标

这项研究现在有可能揭示多种神经退行性疾病(如帕金森氏症和肌萎缩侧索硬化症)的遗传原因,并更好地确定影响发病年龄和亨廷顿氏症等疾病严重程度的因素

这一发现也可以为其他威胁生命的疾病如癌症的病因提供见解

该项目的联合研究者、亨廷顿氏病模型专家马丁·杜恩瓦尔德说:“我们才刚刚开始破译翻译错误的tRNAs如何导致人类疾病。”

“展望未来,我们需要开发新的研究工具来阐明tRNA突变体在疾病中蛋白质聚集的机制

" 为了发现数十种以前未知的tRNA变体,奥多诺格实验室先前与其他西方研究小组合作,对80个个体基因组中所有610种tRNA的基因进行了测序

在这项新的研究中,该团队深入研究了特定的tRNA突变,研究了这些变异如何影响亨廷顿氏病的进展,亨廷顿氏病是一种神经退行性疾病,其特征是大脑中神经细胞的崩溃

它导致行动困难、言语障碍和精神障碍

虽然亨廷顿氏病有可识别的遗传原因,但没有已知的早期发病或疾病严重程度的预测因子

在健康的身体中,细胞在产生蛋白质和分解蛋白质之间保持有效的平衡

但是当受亨廷顿氏病影响的细胞具有奥多诺格团队正在研究的特定tRNA变体时,这些细胞清除不需要的蛋白质的速度会变慢

这种滞后时间导致大量无法分解的致病蛋白质的形成

对于遗传上有亨廷顿氏病风险的个体,tRNA变体可能会改变发病年龄或指示更严重的疾病

这种特殊的变异体存在于大约2%的普通人群中,可能影响全球超过1亿人

该团队还发现,具有某种tRNA变体的细胞对综合应激反应抑制剂(ISRIB)有抵抗力,这种化合物可能会最大限度地减少神经退行性疾病的有害影响——这一发现对患者的治疗方案具有启示意义

奥多诺格实验室的重大发现可以转化为无数其他科学和医学领域,有可能极大地影响神经退化领域的患者护理

奥多诺格说:“这些知识将使临床医生能够为tRNA变异和神经退行性疾病患者寻求精确的治疗选择。”

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