Premian a un argentino por una investigación científica
El tucumano Raúl Mostoslavsky, que vive en Boston, descubrió un mecanismo molecular por el cual algunas células expresan genes.
Al tucumano Raúl Mostoslavsky siempre le preocupó cómo hacía el sistema inmune para defenderse cuando algo extraño se metía sin permiso en el cuerpo humano. La pregunta perduró en su interior y, después de recibirse de médico a los 23 años y de seguir investigando en el exterior, encontró una respuesta tan valiosa que lo llevó a ser uno de los ganadores de un prestigioso premio para científicos jóvenes.Mostoslavsky recibió a fines de noviembre el premio anual que otorga la revista Science junto con la empresa Amersham Biosciences. Este galardón se entrega desde 1995 para "reconocer a estudiantes de doctorados sobresalientes y recompensar su investigación en el campo de la biología molecular".
otros articulos https://www.clarin.com/sociedad/premian-argentino-investigacion-cientifica_0_B19z2-XxCFg.htmlEl jurado consideró a Mostoslavsky un "científico promisorio" y le dio el premio de cinco mil dólares más una estatuilla de cristal. También ganaron dos estadounidenses, dos japoneses, un francés y un húngaro.El científico tucumano, de 33 años, fue reconocido por la tesis que presentó para el doctorado en la Universidad Hebrea de Israel, entre los años 1994 y 2000. Allí encontró su respuesta al mecanismo de defensa del organismo humano. Aunque el tema le interesaba desde más chico."Siempre me pareció fascinante cómo ciertas células, los linfocitos B, producen anticuerpos —contó por teléfono a Clarín desde la Universidad de Harvard, en Boston, donde investiga ahora—. Es algo único: cada linfocito produce un tipo de anticuerpo para los distintos invasores". Esa singularidad adquiere relevancia si se considera que el organismo puede ser atacado por una variedad inmensa de invasores. Y el sistema inmune (si funciona bien) está preparado para producir anticuerpos que reconocen esas moléculas extrañas.Hacia esa singularidad apuntó Mostoslavsky. Las células que producen esos anticuerpos se someten a un proceso de reconfiguración. Dentro de ese proceso, hay un mecanismo molecular que hace que sólo se exprese una de las dos copias del gen que la célula necesita para lograr su objetivo. Mostoslavsky enseguida aclara: "Fue trabajo de investigación básica, que marca pautas generales sobre la expresión de los genes en las células". Toda la tesis fue publicada en reportes en distintas revistas científicas, incluida Nature. Esa información podría llegar a usarse —estima— en terapias que persigan modificar la expresión de ciertos genes, para evitar enfermedades como el cáncer.Por supuesto que el tucumano todavía sigue queriendo saber más. Continúa trabajando en inmunología y genética en un laboratorio del Hospital de Niños, que depende de la Universidad de Harvard. Pero extraña Tucumán."Es un lujo estar aquí, en Harvard, pero Tucumán me tira mucho. Extraño a mi familia", dice. Aunque no está solo. Tiene un hermano gemelo, Gustavo, quien desarrolló una carrera de investigador muy parecida. Los dos estudiaron en la Universidad Nacional de Tucumán y se fueron a perfeccionar a Israel. Y están ahora en laboratorios de Harvard. Su gemelo, en cambio, investiga en terapia génica.En un mes su familia se agrandará. Nacerá su primera hija. Su mujer es una escultora tucumana que siempre lo ha apoyado en su carrera. Su interés por la ciencia surgió un poco por el impulso de los padres. "Mi papá es odontólogo y mi mamá, psicóloga. Los dos nos estimularon a estudiar ciencias e inglés —comenta—. Aunque mi mamá está un poco arrepentida, porque si bien con mi hermano seguimos sus consejos, ella hoy nos tiene muy lejos". ¿Volverá alguna vez a la Argentina? "Humm... yo quisiera volver, pero es difícil que se den las condiciones. Si bien la Argentina está pasando por una crisis muy grave, creo que primero debería existir la idiosincrasia de pensar que la ciencia es un camino para el desarrollo".
19 de julio de 2005 Investigadores identifican la función de un gen en la supresión de la longevidad
Unos investigadores han determinado que un gen que se encuentra presente en células de ratón limita el número de veces que una célula se puede dividir. El gen está involucrado en un proceso, llamado senescencia, el cual se piensa que se encarga de que las células envejecidas no pasen mutaciones dañinas.
Los investigadores dijeron que el gen, conocido como SIRT1 , suprime la longevidad y podría actuar en la regulación del proceso de envejecimiento. Pero advierten que no se deben interpretar los resultados de forma muy general, porque la división de células de ratón en cultivo es un modelo imperfecto de la forma en la que el envejecimiento afecta a las células humanas.
“Eso fue bastante asombroso, porque los resultados en levadura y otros organismos inferiores habían hecho que los investigadores que trabajan en el área especularan que si se lograba librarse del SIRT1 mamífero, las células envejecerían antes”.Frederick W. Alt
Sin embargo, los nuevos estudios indicarían que la supresión de SIRT1 podría resultar ser importante en las técnicas que los investigadores utilizan para generar la gran cantidad de células normales que se utilizan en investigación. En este contexto, las células deficientes en SIRT1 tienen una ventaja sobre otros tipos de células altamente proliferativas, tales como las células cancerígenas, porque a pesar de que se dividen indefinidamente parecen ser normales.
El equipo de investigación, conducido por Frederick W. Alt, investigador del Instituto Médico Howard Hughes en el Hospital de Niños, en Boston, y en la Facultad de Medicina de Harvard, publicó sus resultados en el número de julio de 2005 de la revista Cell Metabolism . Katrin Chua y Raul Mostoslavsky del laboratorio de Alt comparten la primera autoría del artículo, del que también son coautores investigadores de los Institutos Nacionales de la Salud y del Hospital Brigham and Women's.
Los investigadores comenzaron a estudiar a SIRT1 porque estaban interesados en los informes publicados por otros grupos de investigación que mostraban que la versión en levadura del gen, Sir2 , extiende la capacidad de las células de replicarse. Estudios adicionales habían demostrado que la sobreproducción de Sir2 en células de gusanos y de moscas aumentaba la vida de los organismos. Tales estudios habían llevado a algunos a especular que el mejorar la actividad de la versión mamífera, SIRT1 , también podría promover la longevidad. Por esa razón, las compañías farmacéuticas están explorando drogas que afecten la actividad de SIRT1 , dijo Alt, quien también es director científico del Instituto CBR para Investigación Biomédica, en Boston.
Alt y sus colegas han estado explorando la familia completa de genes SIRT , que consta de siete miembros, por sus posibles funciones reguladoras en el sistema inmune, la estabilidad genómica y la reparación del ADN. Las enzimas producidas por los genes SIRT , llamadas deacetilasas, activan una amplia gama de moléculas dianas.
En sus experimentos, Alt y sus colegas estudiaron los efectos de la supresión de la actividad de SIRT1 en cultivos de células fibroblastos embrionarios de ratón. Específicamente, exploraron el efecto de la deficiencia en SIRT1 en la capacidad de las células de dividirse en cultivo.
“Habíamos estado estudiando los ratones knock-out SIRT1 , que tienen muchos defectos‿, dijo Alt. “Y cuando hicimos crecer fibroblastos embrionarios de esos ratones en cultivos, observamos que, a diferencia de las células tipo salvaje que sólo experimentan un número limitado de divisiones antes de que alcanzan la senescencia, las células deficientes en SIRT1 continuaban creciendo más y más. Eso fue bastante asombroso, porque los resultados en levadura y otros organismos inferiores habían hecho que los investigadores que trabajan en el área especularan que si se lograba librarse del SIRT1 mamífero, las células envejecerían antes. Pero de hecho conseguimos el resultado opuesto; las células sobrevivieron y no experimentaron senescencia‿.
Para confirmar que sólo la supresión de SIRT1 era lo que afectaba a las células, y no un efecto secundario causado por la anulación del gen de forma temprana durante el desarrollo, los investigadores crearon células de ratón en las cuales podían desactivar el gen a voluntad. Las células de esos ratones también se hicieron “inmortales‿. Pero cuando los investigadores volvieron a activar a SIRT1 , las células volvieron a ser susceptibles a la senescencia.
“Por lo tanto, mostramos que, a diferencia de la levadura, el ratón SIRT1 puede suprimir la longevidad celular en lugar de promoverla‿, dijo Alt. “Lo que ha sido una gran sorpresa en el área dado que no encaja con las nociones preconcebidas de la función de SIRT1 ‿.
En otros estudios, los investigadores encontraron que SIRT1 podría regular la senescencia mediante la regulación por disminución de la expresión de p19 ARF , que se sabe es un mediador importante de la senescencia. De hecho, la deficiencia de p19 en células elimina de forma similar a la senescencia en cultivos de células. Los investigadores también encontraron que SIRT1 afecta una vía particular de respuesta a la oxidación que daña al ADN. Encontraron que las células deficientes en SIRT1 , a diferencia de las células normales, continuaban dividiéndose cuando eran tratadas crónicamente con dosis bajas de peróxido de hidrógeno, que induce la oxidación. Sin embargo, las células deficientes en SIRT1 tenían una respuesta normal a la senescencia cuando se las exponía a altos niveles de oxidación o al gen cancerígeno activado, Ras . Todos estos resultados indican que SIRT1 tiene una función específica en respuesta al daño por oxidación crónico.
Según Alt, el descubrimiento de que la deficiencia SIRT1 permite que las células proliferen más allá de la senescencia podría ser valioso para los investigadores que crecen células para estudiarlas. “Muchos laboratorios y compañías han desarrollado una amplia variedad de moduladores de SIRT1 ‿ , dijo. “Pienso que nuestros descubrimientos ofrecen una posibilidad interesante para su uso, ya que la eliminación de SIRT1 podría permitir la producción de una gran cantidad de células que sean relativamente normales. “El problema, por supuesto, es que sólo hemos demostrado esto en fibroblastos embrionarios de ratón hasta ahora. Debe ser mostrado en otra células diferenciadas y en células troncales‿, dijo.
“Un segundo punto importante es que la verdadera utilidad de esta técnica sería su uso en células humanas. Y las vías de senescencia pueden ser diferentes en células humanas y de ratón‿. Alt también enfatizó que la senescencia es un modelo imperfecto para el envejecimiento, y los resultados en estudios de cultivos de células están lejos de ser aplicables directamente a efectos en organismos completos.
Alt y sus colegas están planeando explorar los efectos de la desactivación de SIRT1 en ratones adultos, dado que la anulación completa del gen causa un desarrollo anormal. Tales estudios les permitirían determinar si la desactivación del gen elimina la senescencia en una gama más amplia de células. Los estudios también permitirían que el equipo de Alt explore si SIRT1 cumple una función en la supresión de tumores y si tiene otras funciones.
21 de noviembre de 2004 Visualización del extremo del genoma humano
La proteína POT1 se une al extremo de un cromosoma humano por medio de dos pliegues de unión de oligonucleótido /oligosacárido, que se muestran aquí en verde y azul. El ADN telomérico de una sola cadena está representado en rojo.
Científicos vislumbran la estructura tridimensional de una proteína que protege los extremos de los cromosomas humanos, función que es esencial para la división normal y supervivencia de las células. Al visualizar la proteína a medida que rodea el extremo de un cromosoma, los científicos han aprendido la forma en la que la proteína se dirige hacia una secuencia de ADN específica y actúa como una tapa protectora para prevenir la erosión de los extremos cromosómicos.
Los investigadores, conducidos por el Presidente del Instituto Médico Howard Hughes, Thomas R. Cech, cuyo laboratorio se encuentra en la Universidad de Colorado en Boulder, publicaron sus resultados en una publicación adelantada en Internet de Nature Structural and Molecular Biology el 21 de noviembre de 2004. Ming Lei y Elaine R. Podell del laboratorio de Cech fueron coautores. Según Cech, los resultados plantean nuevos interrogantes sobre las funciones celulares esenciales que ocurren en el extremo del cromosoma.
“También podrían haber otros estados telomérices, pero pensamos que ahí es donde está la acción”.Thomas R. Cech
POT1 POT1 (presentada aquí como una molécula azul, amarilla y verde)... más Imagen: Thomas R. ech
Durante la replicación normal del ADN, las partes finales de los extremos de una molécula de ADN se pierden. Para prevenir la erosión, los cromosomas se cubren con una región especializada de ADN conocida como telómero -secuencia corta y repetitiva de ADN que no codifica para ninguna proteína-. En seres humanos, un telómero completo tiene una longitud de miles de pares de bases y se compone de una secuencia repetitiva de seis nucleótidos. Los 100 a 300 nucleótidos finales del extremo se extienden más allá de la hélice doble como una “cola‿ de ADN de una sola cadena. Los telómeros de las células normales se vuelven, gradualmente, más y más cortos después de cada división celular, signo característico del envejecimiento celular.
Pero las células también poseen una enzima única conocida como telomerasa que puede alargar a los telómeros al agregar ADN a los extremos del cromosoma utilizando su propio molde de ARN. En la mayoría de las células, la actividad de la telomerasa es muy baja después del desarrollo embrionario, y la regulación de la telomerasa es crítica, porque demasiada actividad telomerásica puede promover el desarrollo tumoral.
En 2001, el Dr. Peter Baumann del laboratorio de Cech descubrió a POT1 (por sus siglas en inglés que significan “protección de telómeros), la única proteína que se sabe une las colas teloméricas de ADN humano. POT1 cumple una función importante al cubrir los extremos de los cromosomas y al regular la longitud de los telómeros. “Antes de ese descubrimiento, dijo, “las personas no se ponían de acuerdo sobre si había una proteína en el final de los extremos de los cromosomas humanos. Al mismo tiempo, el equipo de Cech encontró una versión de la proteína POT1 en la levadura de fisión. Otras versiones de POT1 se han encontrado desde entonces en plantas y ratones -cada una reconoce una secuencia telomérica que sólo existe en el organismo correspondiente-.
POT1 es crítica para la división normal y supervivencia de la célula; experimentos en la levadura de fisión han demostrado que sin ella, la mayoría de las células mueren inmediatamente. Las células que logran sobrevivir pierden rápidamente sus telómeros, lo que interfiere con la división celular normal y lleva eventualmente a errores masivos en el ADN y a cromosomas anormales y circulares. En las células humanas crecidas en el laboratorio, demasiada POT1 puede ser perjudicial, lo que causa alargamiento o acortamiento anormales en los telómeros.
Antes de que se determinara la estructura de la POT1 humana, los investigadores predecían su forma basándose en la comprensión que tenían de la versión de la proteína en levadura. En levadura, POT1 envuelve el extremo de un cromosoma mediante una región conocida como pliegue de unión de oligonucleótido/oligosacárido (pliegue-UO) -forma que se encuentra en muchas proteínas que reconocen y se unen al ADN o al ARN-. La unión telomérica de seis nucleótidos repetitivos encaja justo dentro de este pliegue, con muchas moléculas POT1 que se unen a cada extremo del cromosoma.
Cech y sus colegas esperaban que la POT1 humana tuviera un diseño similar, pero los resultados de los análisis bioquímicos de la proteína no encajaban fácilmente con este modelo. Por ejemplo, cuando los científicos agregaron la proteína a pedazos cortos de ADN que contenían los seis nucleótidos que constituyen una repetición telomérica humana, la proteína humana POT1 se unió pobremente.
Para su sorpresa, encontraron que POT1 requería una porción de ADN telomérico que contuviera por lo menos diez nucleótidos para el reconocimiento y unión eficiente del ADN. “Estábamos confundidos con el hecho de que diez nucleótidos fueran un sitio de unión, porque diez no es múltiplo de seis‿, dijo Cech. “Si se necesita cubrir algo que tiene un motivo de repetición de seis, se necesita unir un múltiplo de seis.
Para comprender la forma en la que la POT1 humana reconocía y se unía al telómero, los investigadores cristalizaron una forma de POT1 unida al segmento crítico de diez nucleótidos de ADN. Entonces utilizaron difracción de rayos X para revelar la estructura del complejo. Inesperadamente, encontraron que a diferencia de la versión de la proteína en levadura, la POT1 humana contenía dos pliegues-UO distintos. Las ranuras de los dos pliegues se alinean entre sí, formando un canal continuo donde el ADN telomérico puede encajar.
También aprendieron que a pesar de que la proteína se unía a una secuencia de diez nucleótidos, la estructura también podía acomodar a doce nucleótidos. “Así que resultó que no une un grupo de seis, sino dos grupos de seis, dijo Cech. En un único extremo cromosómico, dijo, podría haber entre ocho y veinticuatro moléculas POT1 cubriendo la cola de ADN.
La estructura del complejo sugiere que el extremo del cromosoma está muy protegido por POT1, y los investigadores pudieron verificarlo con experimentos bioquímicos adicionales. Cuando el complejo POT1-ADN fue tratado con una solución que modificaba normalmente al ADN en sitios específicos, ninguno de esos cambios ocurrieron -indicando que esos sitios estaban completamente encerrados por la proteína POT1-.
Según Cech, los resultados plantean interrogantes importantes sobre la regulación de la telomerasa. Cuando el ADN telomérico se entierra dentro de POT1, la telomerasa no puede tener acceso al ADN para alargar el telómero. “Esto es algo que podría evitar que la célula haga telómeros todo el tiempo‿, dijo. “Pensamos que éste es un nivel en el cual se regula la telomerasa‿. Dijo que, por lo tanto, un siguiente paso importante será determinar el mecanismo celular que hace que el telómero se active para que pueda ocurrir el alargamiento.
“Éste es el fin del genoma humano. Si se va hacia los extremos del cromosoma humano, ¿qué hay allí? Ahora sabemos lo que hay -al menos parte del tiempo-, dijo Cech. “También podrían haber otros estados teloméricos, pero pensamos que ahí es donde está la acción.
Imagen: Thomas R. Cech
LONGEVIDAD
Pérdida de proteína de Sirtuin vista para cortar cortocircuito de la vida
La evidencia en ratones conecta el envejecimiento y la reparación de la DNA
Cuando la proteína Sir2 fue demostrada para extender la vida en levadura, los científicos eran rápidos buscar para los genes en los mamíferos que harían la misma cosa. Pero en mamíferos, la historia es más complicada. Los mamíferos tienen siete genes que sean homologues de Sir2, llamados los sirtuins. Solamente uno de las proteínas, SIRT1, se ha estudiado detalladamente. Ahora un papel del laboratorio de Frederick Alt, investigador de Howard Hughes y el profesor de Charles A. Janeway de la pediatría en el hospital Boston de los niños, ofrece la primera descripción de cómo un segundo miembro de la familia del sirtuin, SIRT6, funciones in vivo. En la célula del 27 Ene, el equipo del Alt describe cómo los ratones que carecen muestras de la exhibición SIRT6 del envejecimiento prematuro y de los defectos metabólicos. La proteína se parece desempeñar un papel en estabilizar la DNA, evocadora de Sir2 en organismos más bajos.
Foto de Graham Ramsay
Un segundo miembro de la familia del sirtuin, SIRT6, tiene algunas conexiones intrigantes al envejecimiento, a la reparación de la DNA, y al metabolismo que fueron destapadas por (a la izquierda a la derecha) Raul Mostoslavsky, Gustavo Mostoslavsky, Joyce Hsu, David Lombard, y Frederick Alt.
Los investigadores que estudian el envejecimiento han sido impacientes ver si los sirtuins llevan a cabo la llave a la longevidad en mamíferos. El Alt, que es también el director científico del instituto de CBR para la investigación biomédica, no precisó para estudiar el envejecimiento; su laboratorio estaba interesado en sirtuins porque fueron pensados para regular la recombinación de la DNA. Porque el laboratorio se especializó ya en el trabajo con los ratones, los investigadores hicieron el primer grupo para generar golpes de gracia de los siete genes del sirtuin.
Muestras del envejecimientoDespués de divulgar resulta de sus SIRT1 golpes de gracia, Alt eligió centrarse en SIRT6, puesto que los ratones que carecían el gene demostraron las anormalidades más obvias después de ésas que carecían SIRT1. El equipo encontró que los ratones sin SIRT6 aparecían pequeños en el nacimiento, pero de otra manera normal. Después de solamente 18 días, aunque, degeneraron rápidamente, muriendo en cuatro semanas. Su haber desaparecido gordo, sus huesos fue debilitado, sus células de sangre blancas fueron disminuidas, su bazo y timo desaparecidos, y sufrieron problemas metabólicos. “Esto no se asemeja a una enfermedad sabida,” dijo a Raul Mostoslavsky, compañero de la investigación en genética en el laboratorio del Alt. Además, cada ratón decretó la misma secuencia-allí catastrófica era la variación individual muy pequeña en la sincronización o síntomas, que ocurre generalmente en enfermedad.
El Alt y Mostoslavsky son cautelosos sobre llamar este envejecimiento del fenómeno, pero los síntomas emparejaron muchas de las muestras establecidas del envejecimiento prematuro consideradas en otros modelos animales.
Guarda del geneComo Sir2, SIRT6 se encuentra en el chromatin liado dentro del núcleo de una célula. El equipo del Alt descubrió que la proteína puede trabajar para guardar el establo de la DNA, pero de una manera diferente las' células del S. de Sir2 que carecían SIRT6 crecieron más lentamente que las células del control y eran más sensibles a ciertos agentes DNA-perjudiciales. Los cromosomas de estas células fueron atados con boquetes y anormalidades.
Cortesía de la imagen de Raul Mostoslavsky
Entre sus muchas muestras de la degeneración, los ratones de SIRT6-deficient (derechos) experimentan pérdida del hueso y la curvatura anormal de la espina dorsal después de tres semanas de la edad en comparación con ratones normales, según las indicaciones de esta radiografía.
Grupo del Alt, que los compañeros incluidos Katrin Chua y David Lombard, colaborado con Bruce Demple, profesor de HSPH de la toxicología y un experto en la DNA reparan. El equipo encontró que las células de SIRT6-deficient eran defectuosas en un tipo específico de función de la reparación, la reparación baja de la supresión, que es responsable de fijar los defectos espontáneos que cosechan para arriba en un solo filamento de la DNA. En este proceso, las enzimas que viajan a lo largo de los nucleotides del tirón de la DNA de lugar, los friegan para los defectos, y substituyen bases alteradas con las moléculas del azúcar; otro sistema de enzimas entonces corta éstos hacia fuera e inserta nuevas bases. Esta preparación constante del genoma es una de las defensas primarias de la célula contra daño oxidative de la DNA. Los animales que carecen las proteínas dominantes de la supresión-reparación son no viables, sino SIRT6 se parecen asistir solamente al proceso. El equipo encontró eso que agregaba un pedazo activo pequeño de la polimeriza beta, uno de los componentes dominantes de la supresión-reparación, podría restaurar capacidad de las células' de soportar daño.
Para Demple, el encontrar es interesante porque proporciona “una conexión posible entre la reparación de la DNA y el envejecimiento.” Se ha especulado de largo que el envejecimiento puede resultar cuando la erosión constante de la DNA por daño oxidative, un subproducto del metabolismo normal, supera la capacidad de la célula de reparar ese daño.
Mostoslavsky dijo eso debido a su capacidad de estabilizar la DNA, SIRT6 puede ser el sirtuin que está el más cercano funcionalmente a Sir2 en levadura. SIRT1, el fósforo más cercano genético, quita grupos del acetilo de otras proteínas como Sir2. Pero en vez del trabajo en el nivel de la DNA, donde Sir2 ayuda a guardar el establo del genoma, la función primaria de SIRT1 se parece mentir a otra parte; obra recíprocamente con un anfitrión de otras proteínas, incluyendo el supresor p53 del tumor y los caminos el insulina-señalar. Varias líneas de la investigación han demostrado que SIRT1 puede mediar la extensión de la vida causada por la restricción de la caloría.
Antecedentes familiares de SirtuinEl estado clínico de los ratones del golpe de gracia sugiere que SIRT6, como SIRT1, sea también importante en metabolismo. Los ratones tenían niveles seriamente bajos del insulina-como factor del crecimiento y la glucosa muy baja de la sangre, que especula el equipo habría podido conducir al fallecimiento los sistemas inmunes de los animales'. El equipo realizó un trasplante de la médula de un ratón de SIRT6-deficient a un ratón normal y encontró que funcionaron los linfocitos trasplantados normalmente. Esto sugiere que las células ellos mismos no sean lethally dañadas; “están respondiendo a una cierta clase de defecto systemic,” Alt dicho.
“No está claro si éste es envejecimiento prematuro verdadero, pero cabe ciertamente con la idea que los sirtuins son genes de la longevidad.”
David Sinclair, profesor de asociado del HMS de la patología, dijo que el estudio es un paso importante en completar el cuadro de la familia del sirtuin. “Ésta es realmente la primera buena evidencia que los otros miembros de la familia están desempeñando un papel importante en biología,” él dijo. “No está clara si éste es envejecimiento prematuro verdadero, pero cabe ciertamente con la idea que los sirtuins son genes de la longevidad.”
Hasta ahora, SIRT6 ha rendido acoplamientos interesantes, pero muchas preguntas sin resolver. Los resultados ensamblan a cola de pato con algunas de las teorías más intrigantes en los mecanismos de señalar del envejecimiento-metabolismo y de la insulina, de la reparación de la DNA, y de la acumulación del daño oxidative en células. Pero como SIRT1, su función es indudablemente más compleja que sus contrapartes de la levadura. “Somos organismos más complicados; no tenemos un sirtuin, nosotros tenemos siete,” Alt dicho. “Esta familia de moléculas será potencialmente muy importante,” pero su importancia puede mentir en áreas inesperadas, tales como modificación de enfermedad metabólica. El laboratorio del Alt está trabajando para caracterizar el resto de los sirtuins para terminar los antecedentes familiares.
QUÍMICA BIOLÓGICA
La maquinaria de la réplica de la DNA siembra las semillas de propio fallecimiento
La plataforma acciona la destrucción de la réplica Enabler
Una célula que se divide puede ser downright prissy sobre su DNA. Debe replegar su genoma una vez y solamente una vez de modo que cada célula de la hija reciba un sistema completo de cromosomas que emparejan, no más y ningún menos.
Foto de Graham Ramsay
Los Arias y Johannes Walter de Emily descubrieron que la maquinaria de la réplica de la DNA puede pararse de copiar el mismo pedazo del genoma más de una vez antes de que una célula se divida.
Para duplicar los vario mil millones pares bajos de un genoma vertebrado, los divvies de la célula encima del trabajo, como si envíe a millares de monks para transcribir un documento largo, cada uno que hace un par de páginas. ¿Una pregunta grande entre biólogos, dijo a Johannes Walter, profesor de asociado del HMS de la química biológica y la farmacología molecular, es cómo hacer las células se cerciora de que los monks copia no lo haga la misma página dos veces? “Este mecanismo es discutible la manera más básica que las células aseguran la estabilidad de sus genomas,” él dijo.
Los Arias de Emily del estudiante ahora graduado, compañero predoctoral de Howard Hughes en el laboratorio de Walter, tienen una nueva respuesta para esa pregunta. La maquinaria de la réplica de la DNA contiene los medios de su propia destrucción, ella e informe de Walter en la biología de la célula de la naturaleza de enero. “Apenas por la naturaleza de comenzar síntesis de la DNA,” ella dijo, “la célula crea una manera de prevenir un segundo redondo. ”
Estos últimos años, una proteína ha emergido como un jugador giratorio en el comienzo y el final de la réplica de la DNA. Sin Cdt1, la célula no puede copiar su genoma. Y mientras permanezca Cdt1, la célula no puede parar el copiar del mismo pedazo de DNA repetidamente. Para prepararse para la réplica de la DNA, esta proteína esencial carga las láminas delanteras en la flota de las máquinas de la réplica que se moverán a lo largo de los cromosomas como 50.000 snowplows, empujando las histonas y los nucleosomes apartados y separando los filamentos de la DNA, descubriéndolos a los escribanos de la polimerasa de la DNA.
La célula enciende los motores de la maquinaria de la síntesis incorporando fase de S. Mientras que la duplicación del genoma se fija en el movimiento, Cdt1 desaparece. La ausencia de Cdt1 mina la capacidad de las máquinas de la réplica de volver a montar y de rodar abajo del mismo bloque genético otra vez. Solamente cuando se termina la mitosis hace Cdt1 reaparecen, listo poner la maquinaria de copiado nueva de la DNA en el lugar para el redondo siguiente de la división de célula. Hasta ahora, los investigadores han descubierto dos maneras que las células consiguen libradas de Cdt1 y previenen copias redundantes de la DNA. Una célula puede neutralizar funcionalmente Cdt1 secuestrándolo en un complejo con el geminin del inhibidor (véase el foco 1/12/2001), o puede enviar Cdt1 para tragar el dren en la disposición de basura celular.
El mecanismo nuevamente descubierto implica la maquinaria sí mismo de la réplica de la DNA. El año pasado, en los genes y el desarrollo del enero de 2005, los Arias y Walter divulgaron que la destrucción Cdt1 fue juntada a la réplica de la DNA. Cuando previnieron la réplica de la DNA, Cdt1 persistió unscathed. Y durante la réplica, Cdt1 apareció pues una serie de moléculas modificadas en el chromatin, adornada por las moléculas del ubiquitin, que etiquetan la proteína como basura que se destruirá. La destrucción juntada los resultados Cdt1 a la réplica de la DNA y revelada la réplica bifurca como el arma que fuma para el ubiquitination Cdt1.
Digitación el disparadorDesalentado por la perspectiva de intentar encontrar a socio de la réplica-proteína de Cdt1 por ensayo y error bioquímicos cuidadosos, los investigadores razonaron con las pistas. El paso molecular requerido para accionar la destrucción Cdt1 coincidió con el cargamento del antígeno nuclear de la célula de la proliferación (PCNA), un factor de repetición sabido para atar a muchas diversas proteínas. Miraban para arriba la secuencia de Cdt1, y el bingo. Los Arias y Walter encontraron una secuencia del ocho-amino-ácido en Cdt1 que emparejó un adorno conocido como la caja de la PIPA, que permite que las proteínas aten a PCNA. Entonces, alinearon los homologues Cdt1 de todos los organismos ordenados. A excepción de la levadura, el resto de los organismos multicelulares abrigaron una caja perfectamente conservada de la PIPA en regiones de otra manera altamente divergentes de Cdt1.
Cortesía de la imagen de los Arias de Emily
Una vida de un gato de la copia. Para copiar su genoma una vez, una célula que se divide necesita la proteína Cdt1 ayudar a montar complejos del prereplication aproximadamente 50.000 sitios, orígenes doblados. Pero una vez que la maquinaria de la réplica esté en el movimiento, la célula debe conseguir librada de Cdt1 para evitar copias múltiples a partir del mismo origen. La proteína en forma de anillo PCNA de la réplica no sólo ata la polimeraza de la DNA así que no se cae de la DNA, los investigadores han descubierto, pero también libra la célula de Cdt1 encaminándola a la basura. Limitar a PCNA, Cdt1 acepta las moléculas del ubiquitin que lo marcan para la disposición.
“Conseguimos afortunados,” los Arias dichos. “Sabíamos la respuesta tan pronto como encontráramos el adorno y cómo te está conservado es. Tomó un año para hacer todos los experimentos necesarios, pero todo era anticlimactic. Cada proteína que ata a PCNA tiene este adorno de la firma.”
PCNA es el más famoso por sus deberes de la réplica. El buñuelo molecular cerca la DNA como los anillos de cortina de ducha en una barra, atando la polimerasa a la DNA. Además de la polimerasa, por lo menos 30 otras proteínas implicadas en apoptosis, la reparación de la DNA, y la progresión del ciclo de la célula contienen las cajas de la PIPA PCNA-que atan.
En el laboratorio de Walter, varios experimentos confirmaron que PCNA es la plataforma molecular en la cual se acciona la destrucción Cdt1. Cuando los Arias transformados la caja en Cdt1, por ejemplo, la proteína de la PIPA colgada alrededor e indujeron redondos múltiples de la réplica dentro de la misma fase de S. Otro sistema de experimentos demostró que el mecanismo de la destrucción era suficiente por sí mismo prevenir el rereplication, eliminando Cdt1 incluso con un camino lisiado del geminin.
Los investigadores también identificaron el ligase del ubiquitin E3 que contenía DDB1 y probablemente Cul4 como el camino específico del ubiquitination, y demostraron que el ligase también ata a las bifurcaciones de la réplica vía PCNA. Algunos experimentos sugieren que un Cdt1 después de que otros lazos a PCNA, acepten un ubiquitin del ligase, y se apagan al proteasome que se destruirá, un proceso que continúe hasta que se va el Cdt1.
PCNA ata solamente con Cdt1 en el chromatin, a pesar de niveles constantes de PCNA a través del ciclo de la célula. Esto se asegura de que Cdt1 esté destruido solamente en fase de S y no en G1, cuando Cdt1 es necesario instalar las máquinas de DNA-copiado. “Nuestra hipótesis es que cuando PCNA está en la DNA, hay un cambio del conformational que hace Cdt1 que ata más eficiente. Estamos probando eso, los” Arias dichos.
No apenas una cosa de la ranaLa mayor parte de los estudios fueron conducidos en una preparación del chromatin de la esperma agregada al extracto del huevo, todo del sapo agarrado africano, así que Walter buscó la confirmación del colaborador de largo plazo Anindya Dutta, antes de Brigham y el hospital de las mujeres y ahora en la universidad de las ciencias de la salud de Virginia se centra en Charlottesville, que estudia procesos similares en células mamíferas.
“Nuestra hipótesis es que cuando PCNA está en la DNA, hay un cambio del conformational que hace Cdt1 que ata más eficiente. Estamos probando eso.”
El año pasado en el laboratorio de Dutta, el estudiante David Takeda del HMS MD-PhD demostró que Cdt1 humano es degradado por por lo menos el cyclin de dos caminos-uno del proteolysis dependiente y el otro no. Los resultados de Walter afeitaron un año estimado de un nuevo, relacionado proyecto en el laboratorio de Dutta. Allí, los investigadores confirmaron que la misma destrucción PCNA-dependiente Cdt1 era el camino de la cyclin-independiente que buscaban en células humanas. El laboratorio de Dutta primero verificó el mecanismo en las células humanas UV-dañadas, en las cuales Cdt1 también se agota rápidamente, quizás durante el proceso de la reparación de la DNA (que implica PCNA) y evitar posiblemente la réplica de un genoma dañado. Entonces los investigadores repitieron los experimentos en la fase de S. Los resultados fueron divulgados en línea en el diario de la química biológica el 9 Ene.
Otro estudio que este mes demuestra que el mismo mecanismo ocurre en respuesta a daño de la DNA en levadura de la fisión, quizás con una caja de la PIPA con una diversa secuencia del aminoácido.
“Tienes que preocuparse siempre lo eres justo una cosa de la rana,” los Arias dichos, “pero en este caso, no es.”
“El cuadro más grande nos dice que PCNA tenga un papel en la degradación de la proteína,” Dutta dicho. “No sólo trae las proteínas juntas cuando las necesita, él ayuda a conseguir librado de proteínas cuando el trabajo es hecho apuntando la proteína para la degradación.” Dutta sospecha que otras proteínas implicadas en modificaciones de la DNA y del chromatin puede ser dispuesto en la manera similar.
Tomando otra perspectiva, Walter dijo que el mecanismo de PCNA representa una manera interesante de destruir las proteínas en un lugar y un rato especificados. Él explicó, “es inusual para que el proteolysis ocurra en chromatin y sea accionado por el muelle de una proteína implicada en metabolismo de la DNA.”
- Carol Cruzan Morton
ESCRITO DE LA INVESTIGACIÓN
El perfilar molecular del tejido fino revela orígenes de Hemangioma infantil
En un uso de la novela del tejido fino molecular que perfilaba técnicas para probar una hipótesis biológica, los investigadores han ganado nuevas penetraciones en la fuente del hemangioma infantil. Sus resultados en los procedimientos del 27 Dic de 2005 de la National Academy of Sciences apoyan el asunto que los hemangiomas derivan de las células endothelial placentarias.
Cortesía de la imagen de los Carmen Barnés
Cuadros de la salud y de la enfermedad. Cuatro retratos de GEDI de diversos tipos del tejido fino (scleroderma incluyendo [Sc] y el carcinoma pequeño de la célula de los tumores pulmonares [SmC] y carcinoma squamous [Sq]) revelan semejanzas entre las células derivadas y sus orígenes así como contrastes con los tejidos finos sin relación. Cada pixel coloreado en un retrato representa la expresión de un minigrupo de los genes, rojo para fuerte, amarillo para débil, y el azul si está ausente.
Cada año, aproximadamente un por ciento del lleno-término y 25 por ciento de bebés prematuros desarrollan un hemangioma, una colección anormalmente densa de tubos capilares en la piel, el hígado, u otros órganos. Estos tumores comienzan normalmente a descolorarse en sus el propios después de un año, pero para un porcentaje pequeño de infantes afligidos los tumores pueden ser que ciegan o peligrosos para la vida.
El origen de las células del hemangioma ha seguido siendo incierto, con varias hipótesis competentes. La investigación reciente favoreció un origen placentario, demostrando que ese hemangioma y células endothelial placentarias comparten la expresión única de varias proteínas. El usar microarray-basó la expresión que perfilaba, Carmen Barnés, instructor del gene del autor del plomo del HMS en cirugía en el hospital Boston de los niños, confirmó esta hipótesis en el nivel molecular.
Barnés examinó los transcriptomes - perfiles del genomewide del RNA - del músculo, piel, pulmón, placenta, hemangioma, y los tejidos finos del cerebro, analizando más de 7.800 genes de cada tejido fino mecanografían para conseguir los retratos holísticos de los patrones de la expresión del gene. Usando análisis que arracimaba jerárquico y no-jerárquico, Barnés y los colegas analizaban los perfiles de la expresión del gene, una clase de “huella digital compleja” del maquillaje del RNA de cada tejido fino. El software de GEDI, desarrollado por el co-autor Sui Huang, profesor auxiliar del HMS de cirugía en los niños, rindió las imágenes no-jerárquicas. “La belleza de GEDI es que consigues realmente un retrato visual,” dijo Barnés, “así que diferencias y semejanzas hacer evidente enseguida.”
Los patrones emergieron en los perfiles que revelaban relaciones cercanas entre las células y sus tejidos finos de la fuente. El tejido fino del Scleroderma se asemejó de cerca a la piel normal de la cual originó. Hemangioma y los perfiles placentarios demostraron semejanzas llamativas y diferencias claras de otras muestras. “Los genes endothelial eran casi idénticos, que clava abajo de ése que es el mismo tejido fino,” dijo a Judah Folkman, el profesor de Julia Dyckman Andrus de la cirugía pediátrica en los niños y el autor correspondiente en el papel.
Porque desaparecen la mayoría de los hemangiomas eventual, los investigadores sospechan que las células están programadas para parar crecer, la misma manera que el comienzo de la placenta analiza en el término. La investigación futura se centrará en entender este programa junto con la determinación de cómo las células placentarias se transportan al feto.
Este uso inusual del genoma-escala bioinformatics para probar una hipótesis biológica (más bien que para defenderla para los genes nuevos) y el énfasis en imágenes distintivas abre la puerta para otros usos de la novela. Según Folkman, los clínicos pueden leer algún día los perfiles moleculares para la diagnosis visual de enfermedades genéticas que los mismos patólogos de la manera pueden ver patrones en microsections del tejido fino.
- Elizabeth Dougherty
Éxito del tratamiento de la depresión atado al estado socioeconómico
Los individuos con estado socioeconómico bajo que están sufriendo de la depresión tienen resultados peores del tratamiento que los con el estado socioeconómico medio y alto se presionen que, aun cuando dado el mejor cuidado, según un estudio en los archivos del enero de 2006 de la psiquiatría general.
“Las disparidades [socioeconómicas] en salud se explican generalmente con el acceso a y la calidad del cuidado. Qué este estudio sugiere-preliminar y con una edad específica grupo-es que aun cuando cada uno consigue el mismo cuidado y está del más de alta calidad, hay disparidades inmóviles,” autor dicho Alex Cohen, profesor auxiliar del plomo del HMS de medicina social.
La evidencia para esto viene a partir de dos ensayos clínicos que determinen la eficacia de pharmacologic y los tratamientos sicosociales para la depresión en adultos envejecen 59 y más viejo combinada. Cohen y los colegas reanalizaron los datos para examinar cómo la renta y la educación de casa afectaron respuestas de los temas las' al tratamiento. Los resultados demostraron que los individuos en el grupo socioeconómico bajo eran perceptiblemente menos probables responder al tratamiento que ésos en los grupos socioeconómicos medios y altos. Eran también dos veces tan probables divulgar pensamientos suicidas como ésos en el centro y los dos y mitad de las épocas más probables que ésas en el alto grupo socioeconómico.
La demostración anterior de la investigación que ésas con el estado socioeconómico bajo (SES) tienen cursos más severos de la depresión puede ayudar a explicar porqué los individuos con estado socioeconómico bajo eran menos probables responder al tratamiento. “Si los individuos con un SES más bajo tienden para tener episodios depresivos de la mayor duración, los índices de difícil-a-tratan la depresión se pueden también elevar en esta población,” los autores escriben. En cuanto a porqué este grupo también divulga índices relativamente altos de sensaciones suicidas, Cohen dicho, “no podemos contestar a eso definitivo, pero conjeturaría que tiene algo hacer con el acceso disminuido a los recursos y menos control sobre sus vidas.”
El un encontrar inesperado era la ausencia de una correlación entre la educación y la respuesta al tratamiento. Cohen ofrece una explicación histórica. Los individuos en los ensayos clínicos trabajaron en un ambiente económico en el cual los individuos no necesitaron necesariamente la educación alcanzar éxito económico y social.
Para entender mejor cómo el estado socioeconómico influencia resultados del tratamiento, Cohen dicho, los investigadores médicos que conducen ensayos clínicos debe recoger datos socioeconómicos y reclutar temas de una sección representativa amplia de grupos socioeconómicos. Los “investigadores necesitan estar enterados de la importancia del estado socioeconómico y cómo puede influenciar la eficacia de intervenciones.”
- Elizabeth Dougherty
La droga nueva de la diabetes actúa a través del jugador dominante en camino de la insulina
Una nueva clase de la droga para tratar el tipo 2 diabetes debuted el año pasado con la aprobación del exenatide (Byetta), una versión sintética de la administración del alimento y de la droga de exendin-4. La medicación acciona las células beta pancreáticas para secretar más insulina, superando algunos de los efectos de la resistencia de insulina. Un estudio reciente en ratones de Morris White, investigador de Howard Hughes y profesor del HMS de la pediatría en el hospital Boston de los niños, y sus colaboradores exploró el mecanismo de exendin-4 de la acción, descubriendo que trabaja a través del rama del substrato 2 del receptor de la insulina (IRS2) del insulin/IGF que señala camino.
Los investigadores habían observado que exendin-4 rindió la misma producción y glucosa efecto-recientes de la insulina tolerancia-en la gente a que ella habían visto en los ratones que en trabajo previo ella genético habían dirigido para producir la proteína Irs2. Examinaron la correspondencia administrando exendin-4 a los ratones que carecían Irs2 y encontraron, como divulgado en el diario del 13 Ene de la química biológica, que estos animales no experimentaron las ventajas a largo plazo de exendin-4, aunque lo hizo la droga retrasa temporalmente el inicio de la diabetes.
Además de la función, de la reproducción, y de la saciedad de regulación del cerebro, Irs2 asegura la supervivencia y la función de células beta. Sin Irs2, los ratones desarrollan la diabetes porque sus células beta no lanzan bastante insulina para compensar resistencia de insulina, aun cuando tratada con exendin-4.
“Estos resultados revelan un acoplamiento inesperado entre un nuevo tratamiento para el tipo 2 diabetes en la gente y nuestros experimentos genéticos en ratones,” dijeron blanco. “Podemos concluir que necesitas IRS2 conseguir los efectos de exendin-4.”
Las mutaciones genéticas tales como ésas llevadas por los ratones experimentales en el laboratorio del blanco no causan el tipo 2 diabetes en seres humanos, sin embargo. “De hecho,” dijeron blanco, “tales defectos genéticos serían devastadores para la gente.” Algo, las condiciones ambientales tales como tensión crónica, inflamación, obesidad-mucha de las condiciones asociadas al inicio del tipo 2 diabetes-degradan o cierran las funciones IRS2 en tejidos finos humanos. Los autores demuestran que exendin-4 alza IRS2 que señala en los islotes pancreáticos humanos aislados, explicando en parte cómo exendin-4 puede trabajar en la gente para prevenir la diabetes.
Desde IRS2 que señalaba juegos un papel central en apetito de regulación, balance energético, y acción de la insulina, encontrando otras maneras de realzarla pudo ser un punto de partida para la terapia mejorada de la diabetes.
Raul Mostoslavsky-Todos otros países (Israel)
El sistema inmune defiende el cuerpo contra una variedad amplia de insultos y de invasiones generando un repertorio extenso de anticuerpos. Para producir estos anticuerpos únicos, el sistema inmune restringe los cambios del gene a solamente uno de dos versiones posibles (alleles) de cada gene en células de B creadas recientemente. En la universidad hebrea en Israel, Raul Mostoslavsky estudió los mecanismos moleculares detrás de cómo el sistema inmune selecciona que allele a seleccionar para el cambio. Mostoslavsky continúa su trabajo en el hospital de los niños en Boston, Massachusetts.
Las biociencias y la ciencia de Amersham establecieron a científicos jóvenes premiados en 1995 para proporcionar la ayuda a los científicos moleculares de la biología en un primero tiempo de sus carreras. Además del premio magnífico, el panel de sentencia puede presentar concesiones regionales de $5.000 por cada uno a los investigadores dentro de cuatro regiones geográficas: Norteamérica, Europa, Japón, y el resto de los países.
Biociencias de Amersham, el negocio de las ciencias de vida de plc de Amersham (LSE: NYSE: OSE: AHM) es un líder del mundo en desarrollar y el abastecimiento de sistemas integrados y soluciones para la investigación de la enfermedad, el desarrollo de la droga y la fabricación. Nuestros sistemas se utilizan para destapar la función de genes y de proteínas, para el descubrimiento y el desarrollo de drogas y para la fabricación de biopharmaceuticals. Los clientes para los productos y las tecnologías de las biociencias de Amersham son compañías farmacéuticas y de la biotecnología e investigación e instituciones académicas, principalmente en Norteamérica, Europa, América latina, y Asia.
La información sobre el premio, y los ensayos que ganan, está disponibles en ciencia en línea.
- Jamón de Becky
EL RESTO DE LOS PAÍSES (Israel) /Expanding el repertorio del anticuerpo: El sistema inmune defiende el cuerpo contra una variedad amplia de insultos y de invasiones generando un repertorio extenso de anticuerpos. Para producir estos anticuerpos únicos, el sistema inmune restringe los cambios del gene a solamente uno de dos versiones posibles (alleles) de cada gene en células de B creadas recientemente. En la universidad hebrea en Israel, Raul Mostoslavsky estudió los mecanismos moleculares detrás de cómo el sistema inmune selecciona que allele a seleccionar para el cambio. Mostoslavsky continúa su trabajo en el hospital de los niños en Boston, Massachusetts.
REFERENCIA RECÍPROCA A LOS USOS RELACIONADOS [0001] Este uso demanda la ventaja debajo de 35 USC .sctn. 119 (e) de los E.E.U.U. 60/553.308 provisional archivaron el 15 Mar el Feb de 2004, que el uso adjunto es incorporado específicamente por la referencia en su totalidad. FONDO DE LA INVENCIÓN [0002] 1. Campo de la invención [0003] Esta invención se relaciona con los métodos de defender para los agentes capaces de modular la proteína SIRT6, así como animales no humanos de la maravilla SIRT6. [0004] 2. Descripción del arte relacionado [0005] El término “reguladores silenciosos de la información” (SIR) fue acuñado para describir un sistema de genes no esenciales requeridos en el transporte para la represión del transcriptional del tipo de acoplamiento silencioso lugares geométricos en la levadura de florecimiento S. cerevisiae (Rine y otros. (1987) Genética 116:9 - 22). ySir2 es único entre estos factores en que pertenece a una familia grande del presente de cerca relacionado de las proteínas en prokaryotes y la especie de los eukaryotes (repasada en (2001) células 105:161 - 164) de Dutnall y de Pillus. Más recientemente, ySir2 fue demostrado a la función como deacetylase NAD-dependiente de la histona para suprimir la recombinación en el lugar geométrico altamente repetidor del rDNA, y da vuelta apagado a la transcripción en los lugares geométricos genomic múltiples. Sir2 también se ha demostrado para promover longevidad en células de la madre de la levadura. Las células que carecen Sir2 tienen una vida replicative reducida y las células con una copia adicional de Sir2 exhiben una vida mucho más larga que tipo salvaje. La familia humana del gene del deacetylase de la histona Sir2 consiste en siete sirtuins mamíferos (SIRTs) que sean deacetylases NAD-dependientes de la histona/de la proteína (Kyrylenko y otros. (2003) Célula Mol. Vida Sci. 60 (9): 1990-1997). SIRT6 humano es un miembro recientemente descubierto de las proteínas de Sir2-like 2000) bioquímicas (de Frye (. Biophys. Res. Commun. 273 (2): 793-798. [0006] SIRT1 es el lo más altamente posible relacionado a S. Sir2 cerevisiae. Desemejante de la levadura Sir2, que no tiene ninguna blanco sabida aparte de las histonas, SIRT1 posee un grande y lista cada vez mayor de las blancos, algunas de las cuales, incluyendo p53 y factores de la transcripción del forkhead, modulan resistencia celular a la tensión oxidative y genotóxica. Además, SIRT1, como Sir2, se ha demostrado recientemente para modificar directamente la transcripción del chromatin y del silencio. Sin embargo, SIRT1 se parece no afectar la recombinación de la DNA, y, puesto que los ratones de SIRT1 KO mueren perinatally, los estudios en esperanza de vida se han imposibilitado (Cheng y otros. (2003) Proc. Nacional. Acad. Sci. Los E.E.U.U. 100:10794 - 10799). Hasta el momento, no hay información próxima con respecto a las funciones de los cuatro SIRTs restante, SIRT4-SIRT7. [0007] La inestabilidad de Genomic y la reparación de la DNA se ha demostrado para desempeñar un papel en el envejecimiento mamífero. Diversos caminos se utilizan en mamíferos para reparar roturas de la DNA. Las roturas Double-stranded (DSBs) son reparadas por ensamblar no-homólogo del final (NHEJ) y la recombinación homóloga (hora), mientras que las roturas solo-trenzadas (SSBs) se reparan con la reparación de la supresión del nucleotide (NER) y la reparación baja de la supresión (AZUFAIFA). Los ratones del mutante defectuosos en varios de estos caminos son caracterizados por la inestabilidad genomic creciente, sensibilidad creciente a los agentes perjudiciales específicos de la DNA, y algunos de ellos se convirtieron envejecimiento-como síndromes. BREVE RESUMEN DE LA INVENCIÓN [0008] En un primer aspecto, la invención ofrece un método para defender para los agentes capaces de atar un SIRT6 humano, o un fragmento biológicamente activo de SIRT6 que abarca (a) entrando en contacto con un agente de la prueba con una proteína SIRT6, o el fragmento de la proteína, y (b) determinando la capacidad del agente de la prueba de atar el fragmento de la proteína SIRT6 o de la proteína. La secuencia humana de la proteína SIRT6 y la secuencia de codificación del cDNA se demuestran en NO. SEQ de la identificación: 1 y 2, respectivamente. [0009] En un segundo aspecto, la invención proporciona los métodos de comprobación para identificar un agente capaz de modular la actividad SIRT6 o la expresión humana. Los métodos de investigación de la invención incluyen análisis ines vitro e ines vivo. Los agentes capaces de modular la actividad SIRT6 incluyen agentes con aumento o actividad o expresión de la disminución SIRT6. [0010] En una encarnación, la actividad enzimática SIRT6 se mide en la presencia o la ausencia de un agente de la prueba para determinarse si el agente es capaz de modular la actividad SIRT6. En una encarnación específica, según lo descrito en la sección experimental abajo, la actividad SIRT6 puede incluir, por ejemplo, la actividad NAD-dependiente del deacetylase, que se puede medir por el lanzamiento de la niconamida. En un exemplification específico, una actividad de la línea de fondo SIRT6 puede estar se determina por el lanzamiento etiquetado niconamida en presencia de las histonas, y la actividad SIRT6 se puede comparar al nivel de la línea de fondo en presencia de un agente de la prueba. Un agente de la prueba capaz de aumentar la actividad enzimática de SIRT6 es un activador, mientras que un agente de la prueba capaz de disminuir actividad es un inhibidor. [0011] Los métodos de investigación ines vitro de la invención se pueden conducir en un sistema de ensayo cell-based o en un sistema de ensayo sin células. Más específicamente, una proteína del ser humano SIRT6 o un fragmento nativa o recombinant de la proteína se entra en contacto con con un compuesto del candidato o un compuesto del control, y la capacidad del compuesto del candidato de aumentar o de la actividad de la disminución SIRT6 se determina. [0012] Semejantemente, la capacidad de un agente de modular la expresión SIRT6 puede ser determinada cuantificando la proteína SIRT6 en la presencia o la ausencia del agente de la prueba. La síntesis de la proteína se puede medir de cualquier manera sabida a una de la habilidad en el arte, por ejemplo, incorporación de un aminoácido etiquetado en la proteína y/o de la inmunoprecipitación de SIRT6 con un específico del anticuerpo para la proteína SIRT6. [0013] En otra encarnación, los agentes capaces de modular la actividad SIRT6 o la expresión se identifican in vivo en un sistema animal. Más específicamente, un agente del candidato o un compuesto del control se administra a un animal conveniente, y el efecto sobre un parámetro de SIRT6-mediated se determina. Por ejemplo, según lo descrito en la sección experimental abajo, el objeto expuesto de los animales de la maravilla SIRT6 aceleró los procesos degenerativos envejecimiento-relacionados que comenzaban aproximadamente 3 semanas de la edad. Por consiguiente, los agentes capaces de modular SIRT6 se pueden identificar con el uso de un animal tal como una maravilla SIRT6. Las maravillas SIRT6 también se han determinado para exhibir un nivel disminuido del suero IGF-I. Por consiguiente, la capacidad de un agente de la prueba de modular SIRT6 puede ser determinada midiendo niveles del suero IGF-I en la presencia o la ausencia del agente de la prueba. [0014] En encarnaciones específicas, un agente capaz de inhibir SIRT6 la actividad, e.g., antagonista SIRT6, es un anticuerpo. El anticuerpo puede ser polyclonal o monoclonal, y puede ser no humano, humanizado, enteramente ser humano, o quimérico. En otra encarnación, el agente es capaz de inhibir la expresión SIRT6. Más específicamente, el agente capaz de inhibir la expresión SIRT6 es una molécula del antisense, un ribozyme o una hélice triple, o un RNA que interfiere corto (siRNA) capaz de silenciar la expresión del gene SIRT6. [0015] En un sexto aspecto, la invención ofrece un animal transgenic que abarca una modificación de un gene endógeno SIRT6. Según lo descrito más completamente en el patente no 6.586.251 de los E.E.U.U. (adjunto incorporado específicamente por la referencia en su totalidad), el animal transgenic de la invención puede ser generado apuntando el gene endógeno SIRT6. En una encarnación del animal transgenic de la invención, el animal es una maravilla en donde se altera el gene SIRT6 o suprimió tales que la función de la proteína endógena SIRT6 está reducida o quitada por ablación. En otra encarnación, el animal transgenic es a golpear-en el animal modificado para abarcar un gene exógeno. En una encarnación más específica del golpear-en el animal transgenic de la invención, el transgene es un gene humano SIRT6. Tales animales transgenic son útiles, por ejemplo, en identificar los agentes inmunosupresivos capaces de inhibir la proteína humana SIRT6 y para identificar los agentes capaces de inhibir unos o más procesos degenerativos envejecimiento-asociados. [0016] En una encarnación del animal de la maravilla SIRT6, el animal abarca un allele condicional. Los alleles condicionales según lo utilizado adjunto significan un allele de un gene que se ha modificado de su secuencia nativa tales que su expresión, o carecer de eso, se controla cerca, o es condicional sobre, otro acontecimiento. Como ejemplo no-limitador, flanquear un gene o una porción de un gene con los sitios sitio-específicos de la recombinación tales como sitios del loxP y después exponer el animal que contiene el gene o la porción flanqueado de un gene a un recombinase que reconozca la recombinación sitio-específica localiza resultados en la supresión o la inversión de la secuencia flanqueada, dependiendo de la orientación de la recombinación sitio-específica localiza. Esta supresión o inversión es condicional sobre la exposición al recombinase. Las otras aplicaciones para los organismos nom-humanos genético modificados, especialmente transgenic y los organismos del golpe de gracia, por ejemplo ratones transgenic y del golpe de gracia, son familiares a los artesanos expertos. Ver, por ejemplo, la publicación 2005/0003543 del uso de patente de los E.E.U.U. En encarnaciones específicas, la maravilla y los ratones condicionales del golpe de gracia se pueden utilizar para defender la terapéutica potencial para la especificidad. En el golpe de gracia o los ratones condicionales del golpe de gracia, no se espera que un compuesto específico para SIRT6 tenga un efecto. Así, cualquier phenotypes causado por la administración del terapéutico potencial debe ser de actividad no específica (actividad de la apagado-blanco). Este tipo de análisis puede estar de gran valor para identificar la buena terapéutica cuando la blanco es parte de una familia de proteínas similares, al igual que Sirt6. [0017] Otros objetos y ventajas llegarán a ser evidentes de una revisión de la descripción detallada que sobreviene. DESCRIPCIÓN DETALLADA [0018] Antes de que se describan los actuales métodos, debe ser entendida que esta invención no está limitada a los métodos particulares, y las condiciones experimentales ser descrita, pues tales métodos y condiciones pueden variar. Debe también ser entendido que la terminología usada adjunto está con el fin de describir encarnaciones particulares solamente, y no está pensada limitarse, puesto que el alcance de la actual invención será limitado solamente por las demandas añadidas.
Esta historia, dada derecho los “ratones puede proporcionar pistas al proceso del envejecimiento”, ventilado recientemente en noticias del cable de Nueva Inglaterra.
En un papel nuevo en célula, el 27 de enero de 2006 que aparecía, el gene Sirt6 se ha ligado a los procesos degenerativos agudos asociados al envejecimiento - potencialmente estableciendo una conexión genética a las muestras familiares de envejecer en mamíferos, y de levantar la posibilidad que Sirt6 puede ser instrumental entre los factores que determinan esperanza de vida.
Los científicos encontraron que la canceladura del gene Sirt6 en ratones dio lugar a interrupciones envejecimiento-relacionadas tales como perder, colitis, curvatura espinal, glucosa baja nivelan, un sistema inmune deteriorado, y pérdida de densidad mineral del hueso relacionada con el osteoporosis. Ver la lista comprensiva de anormalidades en la parte inferior de este artículo. Las fotos de ratones afectados están disponibles.
Este descubrimiento del laboratorio de Frederick Alt, Ph.D., en el instituto de CBR para la investigación biomédica en Boston y el instituto médico de Howard Hughes en el hospital Boston de los niños, representa un paso adelante en la investigación en la genética del envejecimiento, un campo que crece que incluya los estudios del Sirt 1-7 genes. Estos genes son los análogos mamíferos al gene Sir2 que se ha visto para influenciar esperanza de vida en estudios con levadura y gusanos.
El Alt trabajó con los colegas en varios centros de investigación, incluyendo el instituto médico de Howard Hughes, escuela de la medicina, escuela médica de Harvard, hospital de Brigham y de las mujeres en Boston, y el laboratorio de la universidad de Stanford de Jackson.
Previamente, el Sirt 1 gene se ha ligado a la restricción calórica, que alternadamente es una significa para la esperanza de vida de aumento. Sin embargo, este estudio en célula es el primer para proveer de datos concretos sobre la degeneración del envejecimiento experimentada por los ratones del “golpe de gracia” uno del Sirt 1-7 genes suprimidos.
Según Raul Mostoslavsky, M.D., Ph.D., autor del papel el primer y compañero de la investigación en el instituto de CBR y el hospital de los niños. “Éste es el primer análogo mamífero para Sir2 que pueda afectar longevidad. Conseguimos muy excitados cuando analizábamos el primer sistema de ratones del mutante.”
Explica a Fred Alt: “Aunque estas clases de anormalidades son interesantes en que correlacionan con ésas consideradas en el envejecimiento, podrían ser debido a un cierto otro mecanismo enteramente.”
“Los genes del sirtuin prolongan grandemente la esperanza de vida de los organismos simples, pero qué hacen en mamíferos es exacto confuso,” indica David Sinclair, Ph.D., profesor de asociado de la patología en la escuela médica de Harvard que ha hecho los descubrimientos dominantes sobre los genes Sir2 y Sirt1. Este nuevo estudio, él afirma, “demuestra que uno de estos genes es crucial para la prevención del daño de la DNA que se parece ser requerido para tener una esperanza de vida sana.”
El estudio de la célula demuestra esa canceladura de los resultados del gene Sirt6 en una interrupción dramática en la reparación y la estabilidad genomic - los procesos de la DNA que juegan un papel lejos-que se extiende en la regulación del sistema inmune y el desarrollo del cáncer. Específicamente, Sirt6 obra recíprocamente con el camino de las AZUFAIFAS, que es crucial para reparar daño oxidative de la tensión. La tensión Oxidative se cree para ser relacionada fuertemente con la senectud celular.
El Alt indica que mientras que Sirt6-deficiency es un buen modelo para estudiar las AZUFAIFAS en el nivel celular, su valor mientras que un modelo animal sigue siendo desconocido. “Tenemos mucho más trabajo a hacer para confirmar el valor del modelo en animales enteros,” él dijo. “Hemos visto las AZUFAIFAS defectuosas en dos tipos de células en tales ratones, pero no sabemos que este proceso de la reparación es defectuoso en cada tejido fino. A este punto, no podemos concluir que todos los efectos que vemos en los ratones son debido a las AZUFAIFAS defectuosas. Como hemos encontrado en nuestros estudios de Sirt1, es absolutamente posible que Sirt6 regula más de un proceso o camino.”
Un modelo del ratón de los efectos potenciales de AZUFAIFAS en el envejecimiento sería especialmente útil, dijo el Alt, porque otras mutaciones sabidas que afectan las AZUFAIFAS son mortales o no tienen ningún efecto obvio. Así, el Alt y sus colegas están trabajando hacia establecer el valor de un modelo del ratón de Sirt6-knockout de AZUFAIFAS. Por ejemplo, están probando los efectos de golpear hacia fuera Sirt6 solamente en los tejidos finos específicos de los ratones, para distinguir la multiplicidad de efectos causados por una pérdida completa del gene.
El laboratorio del Alt ha producido los ratones del golpe de gracia para los siete genes de Sirt y ahora está investigando sus cualidades. Sirt6, el Dr. Alt de los estados, “se convertirá en probablemente el foco de muchos nuevos estudios dirigidos entendiendo el papeles potencial de los genes de Sirt en los procesos relacionados con el envejecimiento.”
Porque se han desarrollado muchos compuestos que modulan la actividad de las proteínas de Sirt, los resultados Sirt6 la pondrán probablemente junto a Sirt1 como blanco potencial de la enfermedad, dada particularmente encontrar de su papel en influenciar procesos metabólicos.
Lo que sigue es una lista de las anormalidades degenerativas asociadas al envejecimiento que Fred Alt y su equipo descubrió en ratones de Sirt6-deficient. Las fotografías de estos ratones, con respecto a ratones normales, están disponibles.
· Tamaño de cuerpo reducido evidente temprano después de nacimiento;
· El desarrollo si no normal hasta el día 18, entonces advenimiento de las patologías del “progeroid” (el progeria es una enfermedad en la cual la gente joven aparece vieja) y los procesos degenerativos múltiples se asoció al envejecimiento:
· El perder -- pérdida de grasa subcutánea,
· Interrupción en la reparación de la DNA,
· Una forma de colitis,
· Curvatura espinal/humpback (lordokyphosis),
· Ostopenia - pérdida de densidad mineral del hueso similar al osteoporosis,
· Niveles bajos de la glucosa y desequilibrio metabólico,
· Los niveles bajos Insulina-como del factor del crecimiento, que protege linfocitos/el sistema inmune (el señalar de la insulina son críticos para la esperanza de vida de regulación),
· Atrophy del timo y del bazo,
· Lymphopenia - números grandemente reducidos de linfocitos en bazo y de células de B en médula después del día 18,
· Y muerte temprana de la población entera de ratones por el día 24.
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Fundado en 1953, el instituto de CBR para la investigación biomédica es un instituto de investigación biomédico independiente, no lucrativo en Boston, masa., afiliada con la escuela médica de Harvard su investigación de la brecha de la conducta de los investigadores de la mundo-clase sobre el sistema inmune y la inflamación - trabajar que conducirán a las nuevas terapias para millones de pacientes que sufren de enfermedades tales como cáncer, enfermedad cardíaca, HIV/AIDS, lupus, enfermedad de Alzheimer, y deficiencias inmunes. Visita sobre nosotros para aprender más.
Dinámica de Chromatin y accesibilidad del lugar geométrico en el sistema inmune
Raul Mostoslavsky, Frederick W Alt y Craig H Bassing
Instituto médico de Howard Hughes, hospital de los niños, centro para la investigación de la sangre, y departamento de la genética, escuela médica de Harvard, Boston, Massachusetts 02115, los E.E.U.U.
La correspondencia se debe tratar a Frederick W Alt alt@enders.tch.harvard.edu
El desarrollo en vertebrados sigue caminos distintivos de la diferenciación celular. A partir de el zygote, las células recién formado distinguen continuamente hasta que alcanzan un sino maduro final. Si distingue en una neurona, un hepatocito o un myofibril, cada célula normal, a excepción de linfocitos que se convierten, lleva la misma información genética incluida dentro de su núcleo. Para adquirir identidades celulares distintas, las células necesitan controlar la expresión del gene de una manera muy regulada. Genes que codifican los factores requeridos para la identidad en una necesidad de desarrollo particular de la etapa de ser activado apropiadamente, mientras que los genes requeridos para la identidad durante la etapa de desarrollo anterior se silencian a menudo. Por otra parte, una vez que una célula Terminal se distinga, la expresión “hereditaria” del gene se debe mantener en todas las células de la hija y, así, recapitular fielmente después de cada división celular.
27 de enero de 2006
Haciendo ratones viejos antes de su Tiempo
Dos ratones de la misma edad ilustran el papel del gene SIRT6. El ratón más pequeño es SIRT6-deficient, y la CA de las demostraciones celerated envejecimiento-como la degeneración.
Golpear hacia fuera un gene que ayude a las mellas de la reparación en la DNA hace ratones jóvenes desarrollar muchas de las características degenerativas de su wizened ancianos. Los ratones que carecen el gene desarrollan el jorobado, la piel que enrarece, la densidad del hueso que disminuye, y un sistema inmune que declina -- todos en el palmo de un mes.
Los investigadores no saben si acelerados envejecimiento-como los efectos de perder el gene, llamados SIRT6, se relacionan con su papel en la reparación de la DNA. Ni saben si los efectos degenerativos son relevantes al proceso natural del envejecimiento. Sin embargo, dijeron, el descubrimiento ofrece un nuevo modelo intrigante para estudiar la reparación de la DNA, así como su papel posible en la degeneración envejecimiento-relacionada.
Los investigadores, conducidos por el investigador médico Frederick W. Alt del instituto de Howard Hughes, divulgaron sus resultados en el 27 de enero de 2006, aplicación la célula del diario. Los primeros autores del papel eran Raul Mostoslavsky, Katrin Chua y David Lombard en el laboratorio del Alt en el hospital Boston, instituto de los niños de CBR para la investigación biomédica y la escuela médica de Harvard. Otros co-autores eran de Brigham y del hospital de las mujeres en Boston, la escuela de Harvard de la salud pública, el MIT, la escuela de la universidad de los penachos de la veterinaría, el instituto nacional del cáncer, y la universidad de Zurich en Suiza.
La investigación sobre SIRT6 es parte de un amplio esfuerzo en el laboratorio del Alt de estudiar el papel de una familia de siete genes mamíferos sabidos del sirtuin. Estos estudios fueron incitados por resultados hace unas dos décadas eso que las contrapartes de una levadura llamadas Sir2 mantienen estabilidad genomic y que regulan el envejecimiento en células de la levadura. Los investigadores también habían encontrado que realzar la actividad de las contrapartes de Sir2 en el ascáride y la mosca de fruta extendió su vida.
El Alt y sus colegas estaban particularmente interesados en los genes del sirtuin debido a el papel de la levadura Sir2 en chromatin que mantenía -- el complejo de la DNA y de la proteína que compone los cromosomas.
“Mientras que hemos estado explorando los efectos de golpear hacia fuera cada uno de los genes del sirtuin, lo tenemos encontrado que el golpe de gracia SIRT6 produce los efectos más dramáticos,” dijimos. En sus experimentos, el Alt y sus colegas exploraron los efectos de golpear hacia fuera SIRT6 en los niveles celulares y del entero-animal.
Sus análisis de las células del ratón que carecían el gene demostraron una inestabilidad genomic fundamental. Por ejemplo, las células eran particularmente sensibles a los productos químicos sabidos para reaccionar oxidatively con la DNA, tal como peróxido de hidrógeno. Trabajando con el co-autor Bruce Demple y sus colegas en la escuela de Harvard de la salud pública, los investigadores encontró que las células de SIRT6-deficient eran defectuosas en el mecanismo primario de la reparación de la célula corregir el tipo de daño de la DNA generado por estos productos químicos oxidative. Este proceso, llamado reparación baja de la supresión (AZUFAIFA), implica el detectar y el substituir de la DNA incorrecta o dañada en un filamento de la molécula double-stranded.
Cuando los investigadores ampliaron sus experimentos para producir los ratones que carecían el gene, vieron resultados más dramáticos. “Estos animales aparecen muy bien cuando se llevan, aunque son algo más pequeños que normales,” dijeron el Alt. “Pero en tres semanas de la edad entran una declinación debido a un número de anormalidades que se traslapen con procesos degenerativos envejecimiento-asociados.” Estas anormalidades incluyen la pérdida de células de sangre blancas que ésa conduce a un sistema inmune comprometido; un jorobado espinal; densidad mineral bajada del hueso, y una gota profunda en la glucosa de la sangre que alcanza niveles insignificantes para el momento en que los animales mueran aproximadamente un mes de la edad.
“Aunque estas clases de anormalidades son interesantes en que correlacionan con ésas consideradas en el envejecimiento, podrían ser debido a un cierto otro mecanismo enteramente,” dijo el Alt.
El Alt dijo que mientras que SIRT6-deficiency es un buen modelo para estudiar la reparación baja de la supresión en el nivel celular, su valor como un modelo animal sigue siendo desconocido. “Tenemos mucho más trabajo a hacer para confirmar el valor del modelo en animales enteros,” él dijo. “Hemos visto las AZUFAIFAS defectuosas en dos tipos de células en tales ratones, pero no sabemos que este proceso de la reparación es defectuoso en cada tejido fino. A este punto, no podemos concluir que todos los efectos que vemos en los ratones son debido a las AZUFAIFAS defectuosas. Como hemos encontrado en nuestros estudios de SIRT1, es absolutamente posible que SIRT6 regula más de un proceso o camino.”
Un modelo del ratón de los efectos potenciales de la reparación baja de la supresión en el envejecimiento sería especialmente útil, dijo el Alt, porque otras mutaciones sabidas que afectan la reparación baja de la supresión son mortales o no tienen ningún efecto obvio. Así, el Alt y sus colegas están trabajando hacia establecer el valor de un modelo del ratón de SIRT6-knockout de la reparación baja de la supresión. Por ejemplo, están probando los efectos de golpear hacia fuera SIRT6 solamente en los tejidos finos específicos de los ratones, para distinguir la multiplicidad de efectos causados por una pérdida completa del gene.
El Alt dijo mientras que sería prematuro especular en el valor clínico de las drogas que podrían afectar SIRT6, “él está ciertamente de interés, porque, además de la reparación baja de la supresión, SIRT6 se liga claramente a los procesos metabólicos, y podría ser de importancia clínica por esa razón.”
Los investigadores identifican el papel del gene en suprimir longevidad
Los investigadores se han determinado que un gene presente en células del ratón limita el número de las épocas que una célula puede dividir. El gene está implicado en un proceso, llamado la senectud, que se piensa para asegurarse de que las células que envejecen no pasan encendido mutaciones dañosas. Los investigadores dijeron el gene, conocido como SIRT1, suprimen longevidad, y pueden desempeñar un papel en la regulación del proceso del envejecimiento. Pero advierten contra interpretar los resultados demasiado ampliamente, porque dividen el ratón las células en cultura son un modelo imperfecto de cómo el envejecimiento afecta las células humanas. Hay, sin embargo, una cierta indicación de los nuevos estudios que suprimir SIRT1 podría probar importante en técnicas que los investigadores utilizan generar una gran cantidad de células normales para la investigación. En este contexto, las células de SIRT1-deficient llevan a cabo una ventaja sobre otros tipos altamente proliferative de la célula, tales como células de cáncer, porque aunque se dividen indefinidamente, aparecen de otra manera normales. El equipo de investigación, conducido por Frederick W. Alt, un investigador médico del instituto de Howard Hughes en el hospital de los niños, Boston, y escuela médica de Harvard, publicaron sus resultados en la aplicación del julio de 2005 el metabolismo de la célula del diario. Katrin Chua y Raul Mostoslavsky en el laboratorio del Alt eran primeros autores comunes del artículo, que también incluyó a co-autores de los institutos nacionales de la salud y de Brigham y del hospital de las mujeres. Los investigadores comenzaron a estudiar SIRT1 porque informes publicados de otros grupos de investigación los cautivaron que demostraron que la versión de la levadura del gene, Sir2, amplía la capacidad de células a repliega. Los estudios adicionales habían demostrado que Sir2 overproducing en las células de gusanos y de moscas aumentó vida de los organismos'. Tales estudios habían conducido alguno a especular eso que realzaba la actividad de la versión mamífera, SIRT1, pudieron también promover longevidad. Por esa razón, las compañías farmacéuticas están explorando las drogas que influencian la actividad SIRT1, dijeron el Alt, que es también director científico del instituto de CBR para la investigación biomédica en Boston. El Alt y sus colegas han estado explorando la familia entera del siete-miembro de los genes de SIRT debido a sus papeles reguladores potenciales en el sistema inmune, la estabilidad genomic y la reparación de la DNA. Las enzimas produjeron por los genes de SIRT, llamados los deacetylases, activan una amplia gama de las moléculas de la blanco. En sus experimentos, el Alt y sus colegas estudiaron los efectos de suprimir la actividad SIRT1 en culturas de célula de los fibroblasts embrionarios del ratón. Específicamente, exploraron el efecto de SIRT1-deficiency en la capacidad de las células de dividirse en cultura. “Habíamos estado estudiando los ratones de SIRT1-knockout, que tienen un número de defectos,” dijimos el Alt. “Y cuando crecimos fibroblasts embrionarios de esos ratones en cultura, observamos que, desemejante del salvaje-tipo células que experimenta solamente un número limitado de divisiones antes de que alcancen senectud, las células de SIRT1-deficient continuaron creciendo sin cesar muy bien. Eso sorprendía absolutamente, porque los resultados en levadura y otros organismos más bajos condujeron ésos en campo a especular que si consiguieras librado de SIRT1 mamífero, las células senesce más pronto. Pero de hecho conseguimos el resultado opuesto; las células sobrevivieron y no experimentaron senectud.” Confirmar que era solamente supresión de SIRT1 que afectó las células, y un no cierto efecto secundario hizo golpeando hacia fuera el gene temprano en el desarrollo, las células creadas los investigadores del ratón en las cuales podrían apagar el gene en la voluntad. Las células de esos ratones también se convirtieron “inmortalizaron.” Pero cuando los investigadores cambiaron SIRT1 detrás encendido, las células se convirtieron otra vez conforme a senectud. “Así pues, demostramos que, desemejante en de la levadura, el ratón SIRT1 puede funcionar para suprimir longevidad celular más bien que para promoverla,” dijimos el Alt. “Que ha sido una sorpresa grande al campo puesto que no cabe con las nociones preconcebidas del papel de SIRT1.” En otros estudios, los investigadores encontraron que SIRT1 pudo regular senectud por la expresión de abajo-regulación de p19ARF, sabida para ser un mediador importante de la senectud. De hecho, p19-deficiency en células elimina semejantemente senectud en las culturas de célula. Los investigadores también encontraron que SIRT1 afecta un camino particular de la respuesta a la oxidación DNA-perjudicial. Encontraron que las células de SIRT1-deficient, en contraste con las células normales, continuaron dividiéndose cuando estaban tratadas crónico con las dosis bajas del peróxido de hidrógeno oxidación-que inducía. Sin embargo, las células de SIRT1-deficient tenían una respuesta normal de la senectud cuando estaban expuestas a la oxidación de alto nivel o al gene activado del cáncer, Ras. Junto, estos resultados indican que SIRT1 tiene un papel específico en la respuesta al daño oxidative crónico. Según el Alt, el descubrimiento que la deficiencia SIRT1 permite las células a proliferar más allá de senectud podría tener valor a los investigadores que crecían las células para el estudio. “Muchos laboratorios y compañías han desarrollado una amplia gama de moduladores de SIRT1,” él dijo. “Pienso nuestra posibilidad interesante de la oferta una de los resultados de su uso, en que la eliminación de SIRT1 podría permitir la producción de una gran cantidad de células que son relativamente normales. “El retén, por supuesto, es que hemos demostrado solamente esto en fibroblasts embrionarios del ratón hasta ahora. Necesita ser demostrado en otro las células distinguidas y en células de vástago,” él dijo. “Un segundo punto importante es que la utilidad verdadera para esta técnica sería su uso en células humanas. Y los caminos de la senectud son potencialmente diferentes en células del ser humano y del ratón.” El Alt también acentuó que la senectud es un modelo imperfecto para el envejecimiento, y los resultados en estudios de la cultura de célula están lejos directamente de aplicable a los efectos en organismos enteros. El Alt y sus colegas están planeando explorar los efectos de cambiar de SIRT1 en ratones del adulto, desde golpear el gene hacia fuera causa totalmente el desarrollo anormal. Tales estudios os permitirían determinarse si el dar vuelta del gene elimina senectud en una gama más amplia de células. Los estudios también permitirían que el equipo del Alt explorara los papeles potenciales de SIRT1 en la supresión del tumor y otras funciones.
Los investigadores identifican el papel del gene en suprimir longevidad
Los investigadores se han determinado que un gene presente en células del ratón limita el número de las épocas que una célula puede dividir. El gene está implicado en un proceso, llamado la senectud, que se piensa para asegurarse de que las células que envejecen no pasan encendido mutaciones dañosas. Los investigadores dijeron el gene, conocido como SIRT1, suprimen longevidad, y pueden desempeñar un papel en la regulación del proceso del envejecimiento. Pero advierten contra interpretar los resultados demasiado ampliamente, porque dividen el ratón las células en cultura son un modelo imperfecto de cómo el envejecimiento afecta las células humanas. Hay, sin embargo, una cierta indicación de los nuevos estudios que suprimir SIRT1 podría probar importante en técnicas que los investigadores utilizan generar una gran cantidad de células normales para la investigación. En este contexto, las células de SIRT1-deficient llevan a cabo una ventaja sobre otros tipos altamente proliferative de la célula, tales como células de cáncer, porque aunque se dividen indefinidamente, aparecen de otra manera normales. El equipo de investigación, conducido por Frederick W. Alt, un investigador médico del instituto de Howard Hughes en el hospital de los niños, Boston, y escuela médica de Harvard, publicaron sus resultados en la aplicación del julio de 2005 el metabolismo de la célula del diario. Katrin Chua y Raul Mostoslavsky en el laboratorio del Alt eran primeros autores comunes del artículo, que también incluyó a co-autores de los institutos nacionales de la salud y de Brigham y del hospital de las mujeres. Los investigadores comenzaron a estudiar SIRT1 porque informes publicados de otros grupos de investigación los cautivaron que demostraron que la versión de la levadura del gene, Sir2, amplía la capacidad de células a repliega. Los estudios adicionales habían demostrado que Sir2 overproducing en las células de gusanos y de moscas aumentó vida de los organismos'. Tales estudios habían conducido alguno a especular eso que realzaba la actividad de la versión mamífera, SIRT1, pudieron también promover longevidad. Por esa razón, las compañías farmacéuticas están explorando las drogas que influencian la actividad SIRT1, dijeron el Alt, que es también director científico del instituto de CBR para la investigación biomédica en Boston. El Alt y sus colegas han estado explorando la familia entera del siete-miembro de los genes de SIRT debido a sus papeles reguladores potenciales en el sistema inmune, la estabilidad genomic y la reparación de la DNA. Las enzimas produjeron por los genes de SIRT, llamados los deacetylases, activan una amplia gama de las moléculas de la blanco. En sus experimentos, el Alt y sus colegas estudiaron los efectos de suprimir la actividad SIRT1 en culturas de célula de los fibroblasts embrionarios del ratón. Específicamente, exploraron el efecto de SIRT1-deficiency en la capacidad de las células de dividirse en cultura. “Habíamos estado estudiando los ratones de SIRT1-knockout, que tienen un número de defectos,” dijimos el Alt. “Y cuando crecimos fibroblasts embrionarios de esos ratones en cultura, observamos que, desemejante del salvaje-tipo células que experimenta solamente un número limitado de divisiones antes de que alcancen senectud, las células de SIRT1-deficient continuaron creciendo sin cesar muy bien. Eso sorprendía absolutamente, porque los resultados en levadura y otros organismos más bajos condujeron ésos en campo a especular que si consiguieras librado de SIRT1 mamífero, las células senesce más pronto. Pero de hecho conseguimos el resultado opuesto; las células sobrevivieron y no experimentaron senectud.” Confirmar que era solamente supresión de SIRT1 que afectó las células, y un no cierto efecto secundario hizo golpeando hacia fuera el gene temprano en el desarrollo, las células creadas los investigadores del ratón en las cuales podrían apagar el gene en la voluntad. Las células de esos ratones también se convirtieron “inmortalizaron.” Pero cuando los investigadores cambiaron SIRT1 detrás encendido, las células se convirtieron otra vez conforme a senectud. “Así pues, demostramos que, desemejante en de la levadura, el ratón SIRT1 puede funcionar para suprimir longevidad celular más bien que para promoverla,” dijimos el Alt. “Que ha sido una sorpresa grande al campo puesto que no cabe con las nociones preconcebidas del papel de SIRT1.” En otros estudios, los investigadores encontraron que SIRT1 pudo regular senectud por la expresión de abajo-regulación de p19ARF, sabida para ser un mediador importante de la senectud. De hecho, p19-deficiency en células elimina semejantemente senectud en las culturas de célula. Los investigadores también encontraron que SIRT1 afecta un camino particular de la respuesta a la oxidación DNA-perjudicial. Encontraron que las células de SIRT1-deficient, en contraste con las células normales, continuaron dividiéndose cuando estaban tratadas crónico con las dosis bajas del peróxido de hidrógeno oxidación-que inducía. Sin embargo, las células de SIRT1-deficient tenían una respuesta normal de la senectud cuando estaban expuestas a la oxidación de alto nivel o al gene activado del cáncer, Ras. Junto, estos resultados indican que SIRT1 tiene un papel específico en la respuesta al daño oxidative crónico. Según el Alt, el descubrimiento que la deficiencia SIRT1 permite las células a proliferar más allá de senectud podría tener valor a los investigadores que crecían las células para el estudio. “Muchos laboratorios y compañías han desarrollado una amplia gama de moduladores de SIRT1,” él dijo. “Pienso nuestra posibilidad interesante de la oferta una de los resultados de su uso, en que la eliminación de SIRT1 podría permitir la producción de una gran cantidad de células que son relativamente normales. “El retén, por supuesto, es que hemos demostrado solamente esto en fibroblasts embrionarios del ratón hasta ahora. Necesita ser demostrado en otro las células distinguidas y en células de vástago,” él dijo. “Un segundo punto importante es que la utilidad verdadera para esta técnica sería su uso en células humanas. Y los caminos de la senectud son potencialmente diferentes en células del ser humano y del ratón.” El Alt también acentuó que la senectud es un modelo imperfecto para el envejecimiento, y los resultados en estudios de la cultura de célula están lejos directamente de aplicable a los efectos en organismos enteros. El Alt y sus colegas están planeando explorar los efectos de cambiar de SIRT1 en ratones del adulto, desde golpear el gene hacia fuera causa totalmente el desarrollo anormal. Tales estudios os permitirían determinarse si el dar vuelta del gene elimina senectud en una gama más amplia de células. Los estudios también permitirían que el equipo del Alt explorara los papeles potenciales de SIRT1 en la supresión del tumor y otras funciones.
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