Помните, когда мы думали, что большая часть генома человека была ДНК «барахла»? Поскольку, когда ученые сначала упорядочили его, они нашли меньшечем 3% ДНК был для кодирования белков, стандартных блоков жизни.
С тех пор они обнаруживали некоторые удивительные вещи онекодирование ДНК. В новом исследовании, изданном на этой неделе, команда описывает, как часть ее кодирует для генетического отрывка «длинной РНК некодирования» (илиlncRNA), который управляет судьбой стволовых клеток, дифференцирующихся в различные типы сердечной клетки. Без этой жизненной части генетического кода это кажетсясердца не могут быть сделаны вообще.
В исследовании, о котором сообщают онлайн в журнале Cell 24 января, биологи от Массачусетского технологического института (MIT) описывают какони идентифицировали решающую роль для lncRNA, который они назвали «Храбрым сердцем».Храброе сердце управляет преобразованием стволовых клеток в сердечные клеткиВ последние годы ученые обнаружили области ДНК, не дающие инструкции относительно того, как сделать белки, кодексы для того, чтобы сделать lncRNAмолекулы, помогающие управлять, когда гены включены и от внутренних клеток.
Но в то время как тысячи этих генетических отрывков были найдены, очень мало известно об их определенных ролях.Команда MIT предлагает отрывок, который они идентифицировали, Храброе сердце, управляет преобразованием стволовых клеток в сердечные клетки когда эмбриональный стебельклетки дифференцируются.
Потентиэл Нью-Авеню для регенеративной разработки лекарственного средстваНесмотря на то, что они сделали свое открытие с помощью стволовых клеток мыши, они полагают, что та же вещь происходит у людей.Если это, оказывается, имеет место, то изучение lncRNAs могло привести к новому способу разработать регенеративные лекарства, чтобы лечить сердца, поврежденные черезстарение или сердечно-сосудистое заболевание.
Автор Co-лидерства Карла Клэттенхофф, postdoc в Отделении MIT Биологии, сообщает в заявлении:«Это открывает новую дверь в то, что мы могли сделать, и как мы могли использовать lncRNAs, чтобы вызвать определенные типы клетки, это было абсолютно неизведанно».Храброе сердце, важное для того, чтобы открыть основной ген для сердечной клеточной дифференцировкиКоманда решила исследовать Храброе сердце, потому что они нашли многое из него в эмбриональных стволовых клетках и в дифференциации сердечных клеток.
В их исследовании они показывают, как эмбриональные стволовые клетки мыши, не имеющие достаточного количества Храброго сердца lncRNA, не развивают ни одного из трех главных типовклетка сердечно-сосудистой системы: кардиомиоциты (которые делают сердечную мышцу), гладкомышечные клетки и эндотелиальные клетки.Они также нашли, что без Храброго сердца, MesP1, основной ген, регулирующий сердечную клеточную дифференцировку у позвоночных животных, не делаетработа.
Когда это работает, MesP1 начинает каскад сотен генов, которые важны для сердечного развития.Кажется, что Храброе сердце управляет каскадом путем влияния на белковый комплекс PRC2, обычно сидящий поверх ДНК, блокируя MesP1и другие гены, которые важны для развития сердечных клеток.Когда Храброе сердце присутствует, сеть MesP1 начинает сердечный процесс развития.
Что дальше?Ramin Shiekhattar является преподавателем регуляции генов и выражения в Институте Wistar в Филадельфии, и не был частью команды исследования.
Онговорит:«Эта бумага является определенно первым шагом к тому, что мы должны сделать, который является, понимают более фундаментальным способом биологическую роль ихнекодирование РНК."Он говорит следующую вещь, которая должна произойти, должен расшифровать подробные механизмы Храброго сердца и проверить то, что происходит, когда это выбито вживые мыши.Команда MIT предлагает некодировать РНК, мог объяснить, почему человеческое сердце более сложно, чем говорят сердце мухи.
Поскольку многиеиз генов для кодирования сердечных белков то же в двух разновидностях.Автор Co-лидерства Йоханна Шеюрман, также postdoc в Отделении MIT Биологии, говорит:«Мы думаем, что добавленная сложность может прибыть из части некодирования генома, и мы думаем, что lncRNAs включаются».Команда теперь ищет другие РНК некодирования, играющие роль в сердечном развитии у мышей, и для человеческого эквивалента.
Они еще не идентифицировали человеческий аналог Храброго сердца. Это не удивительно, говорит Клэттенхофф, учитывая что долго некодирующие РНК склоняются кразвитый более быстро, чем гены тот кодекс для белков.Но команда ожидает в конечном счете идентифицировать много новых РНК некодирования, которые важны для развития человеческого сердца, и возможно также,мутации, влияющие на развитие сердечно-сосудистых заболеваний.
Фонды от фонда исследований рака Дэймона Руниона, Национальных Институтов Здоровья, Уоткинс сердечно-сосудистая премия лидерства,Исследовательский фонду Наук о жизни, европейской Организации Молекулярной биологии и Семейному Фонду Ричарда и Сьюзен Смит помогаютфинансируйте исследование.В сентябре 2012 Природа, Наука и другие журналы издали колеблющееся накопление более чем 30 бумаг, твердо отвергающих идею «барахла
ДНК».