Archives pour la catégorie « de nouvelles de la génétique »

Nouvelle évidence génétique pour les premiers Américains

Les premières personnes à arriver en Amérique ont voyagé en tant qu'au moins deux groupes séparés pour arriver dans leur nouvelle maison au temps à peu près identique, selon la nouvelle évidence génétique éditée en ligne le 8 janvier dans la biologie actuelle, une publication dans la presse de cellules.

Après le dernier maximum glaciaire il y a environ 15.000 à 17.000 ans, un groupe est entré en l'Amérique du Nord de Beringia suivant le littoral Pacifique exempt de glace, alors que des autres traversaient un couloir ouvert de terre entre deux feuilles de glace pour arriver directement dans la région à l'est des montagnes rocheuses.  (Beringia est les masses continentales qui ont connecté la Sibérie du nord-est en Alaska pendant la dernière période glaciaire.)  Ces premiers Américains plus tard ont provoqué presque tous les groupes modernes de Natif américain de nord, central, et l'Amérique du Sud, à les exceptions importantes du Na-Dene et des Esquimaux-Aleuts de l'Amérique du Nord nordique, les chercheurs a indiqué.

 » Les données récentes basées sur l'évidence archéologique et les enregistrements environnementaux suggèrent que les humains soient entrés en les Amériques de Beringia dès il y a 15.000 ans, et la dispersion s'est produite le long du littoral Pacifique deglaciated, » a dit Antonio Torroni des Di Pavie, Italie d'Università.  « Notre étude indique maintenant un scénario alternatif original : Deux chemins de transfert presque concomitants, tous les deux de Beringia il y a environ 15.000 à 17.000 ans, mené à la dispersion des premiers Américains de Paleo-Indiens-le. »

Une origine si duelle pour Paleo-Indians a des implications importantes pour toutes les disciplines impliquées dans des études de Natif américain, il a dit.  Par exemple, elle implique qu'il n'y a aucune raison indiscutable de présumer qu'un famille unilingue a été porté avec les premiers migrants.

Quand Columbus a atteint les Amériques en 1492, le Natif américain que le métier a épuisé du détroit de Bering à Tierra del Fuego, Torroni a expliqué.  Ces populations indigènes ont entouré la diversité linguistique et culturelle extraordinaire, qui a alimenté la discussion étendue parmi des experts au-dessus de leurs corrélations et origines.

Récemment, la génétique moléculaire, ainsi que l'archéologie et la linguistique, a commencé à fournir quelques perspicacités.  Dans la nouvelle étude, Ugo Perego et Alessandro Achilli de l'équipe de Torroni ont analysé l'ADN mitochondrique de deux haplogroups rares, signifiant les types mitochondriques qui partagent un ancêtre maternel commun.  Les mitochondries sont des composants cellulaires avec de la leur propre ADN qui permettent à des scientifiques de tracer l'ascendance et le transfert parce qu'ils sont transmis directement des générations finies de mère à enfant.

Leurs résultats prouvent que le haplogroup a appelé la diffusion D4h3 de Beringia en les Amériques le long de l'artère côtière Pacifique, atteignant rapidement Tierra del Fuego.  L'autre haplogroup, X2a, diffusion au temps à peu près identique par le couloir exempt de glace entre le Laurentide et les feuilles de glace cordillères et resté restreint en Amérique du Nord.

 » Une origine duelle pour les premiers Américains est une nouveauté saisissante du point de vue génétique et fait plausible un scénario posant en principe cela au cours plutôt d'une courte période, là a pu avoir été plusieurs entrées en les Amériques d'une source changeante dynamiquement de Beringian, » les chercheurs conclus.

Le gène bivalent joue le rôle dans les cancers du sein avec le pronostic pauvre

Une nouvelle étude indique que le gène de metadherin (MTDH) joue un rôle dans la métastase et la résistance de cancer à la chimiothérapie.  La recherche, éditée par Cell enfoncent la question du 6 janvier de la cellule cancéreuse de journal, identifie MTDH comme cible thérapeutique prometteuse pour les cancers du sein à haut risque.

« La plupart des patients de cancer du sein résistent à des régimes thérapeutiques actuellement disponibles et succombent aux tumeurs récurrentes qui s'écartent aux organes essentiels éloignés, tels que le poumon, os, foie et cerveau, » explique l'auteur aîné d'étude, Dr. Yibin Kang du service de la biologie moléculaire à l'Université de Princeton.  La « résistance à la chimiothérapie et la métastase demeurent des défis importants à la thérapie curative. »

La recherche précédente a identifié plusieurs signatures génétiques médicalement applicables liées aux résultats cliniques pauvres du cancer du sein.  Cependant, les signatures ont différé entre les études indépendantes, rendant elle difficiles d'identifier superposant, les gènes fonctionellement appropriés qui pourraient être utiles pour l'arrangement, et par la suite l'empêchement, la métastase de cancer du sein et le chemoresistance.

Pour se démêler plus loin les événements génétiques complexes impliqués dans le cancer du sein, Dr. Kang et les collègues ont développé un algorithme de calcul sophistiqué conçu pour identifier les changements genomic d'une collection étendue d'échantillons de tumeur de sein.  Les chercheurs ont découvert des nombres de copie anormalement élevés de la région chromosomique 8q22 dans plus de 30% de cancers du sein examinés.  Les patients ayant ce type de cancer du sein ont souvent eu plus peu de temps de survie dû aux cancers récurrents et métastatiques.

Les chercheurs ont continué pour constater que parmi une poignée de gènes dans la région 8q22, MTDH était responsable de la métastase accrue et de la résistance accrue au chemotherapeutics.  La protéine de MTDH a augmenté la métastase des cancers du sein aux organes éloignés en améliorant l'attache des cellules cancéreuses aux vaisseaux sanguins dans ces organes.  En outre, la protéine de MTDH a favorisé la survie de cellules, permettant à des cellules cancéreuses de devenir plus résistantes à une large variété d'agents chimiothérapeutiques qui sont actuel employés pour traiter le cancer du sein.  De plus, quand les chercheurs ont génétiquement modifié les cellules cancéreuses pour réduire l'expression de MTDH, les cellules de tumeur sont devenues moins capables de la métastase et pour être éliminées par les agents chimiothérapeutiques.

« Ces résultats établissent MTDH comme cible thérapeutique importante pour améliorer simultanément l'efficacité de chimiothérapie et réduisant le risque de métastase, » conclut Dr. Kang.  « L'optimisation moléculaire de MTDH peut non seulement empêcher l'injection des cellules de cancer du sein au poumon et à d'autres organes essentiels mais également sensibiliser des cellules de tumeur à la chimiothérapie, arrêtant de ce fait la diffusion mortelle du cancer du sein. »

Nouveaux marqueurs génétiques pour des colites ulcératives

Une équipe internationale a mené par University des chercheurs d'École de Médecine de Pittsburgh a identifié les marqueurs génétiques liés au risque pour la colite ulcérative.  Les résultats, qui apparaissent aujourd'hui comme publication en ligne anticipée de la génétique de nature de journal, amènent des chercheurs plus près de comprendre les voies biologiques impliquées dans la maladie et peuvent mener au développement des nouveaux traitements qui les visent spécifiquement.

La colite ulcérative est un désordre chronique et rechutant qui entraîne l'inflammation et l'ulcération dans la doublure intérieure du rectum et du grand intestin.  Les symptômes les plus communs sont diarrhée (souvent sanglante) et douleur abdominale.  Les colites ulcératives et la maladie de Crohn, un autre désordre inflammatoire gastro-intestinal chronique, sont les deux formes principales de la maladie d'entrailles inflammatoire (IBD).

« Les colites ulcératives et la maladie de Crohn sont des conditions chroniques qui effectuent les vies de jour en jour des patients, » ont dit l'auteur aîné de l'étude Richard H. Duerr, M.D., professeur agrégé de médecine et génétique humaine à l'université de l'École de Médecine de Pittsburgh et du troisième cycle d'université de la santé publique.  « IBD le plus souvent est diagnostiqué pendant les années d'adolescent ou l'âge adulte tôt.  Tandis que les patients habituellement ne meurent pas d'IBD, les individus affectés vivent avec ses symptômes débilitants pendant les années les plus productives de leurs vies. »

Puisqu'IBD tend à fonctionner dans les familles, les chercheurs ont la longue pensée que les facteurs génétiques jouent un rôle.  La technologie développée ces dernières années a permis des recherches systématiques et génome-larges des repères de gène liés aux maladies humaines communes, et la découverte de plus de 30 facteurs de risque génétiques pour la maladie de Crohn a été l'un des exemples de succès principaux dans cette nouvelle ère de recherche.  Tandis que quelques facteurs génétiques liés à la maladie de Crohn prédisposent également des individus aux colites ulcératives, des repères spécifiques pour la colite ulcérative ont eu pour être trouvés encore.  Pour faire ainsi, les chercheurs ont réalisé une étude génome-large d'association des centaines de milliers de marqueurs génétiques utilisant des échantillons d'ADN provenant de 1.052 individus avec des colites ulcératives et des données pre-exisiting de 2.571 commandes, toute l'ascendance européenne et résider en Amérique du Nord.  Plusieurs marqueurs génétiques sur les chromosomes 1p36 et 12q15 ont affiché des associations fortement significatives avec des colites ulcératives, et l'évidence d'association a été reproduite dans les échantillons européens indépendants d'ascendance provenant de l'Amérique du Nord et de l'Italie méridionale.  Les gènes voisins impliqués en tant que probablement jeu d'un rôle dans la colite ulcérative incluent la protéine 186 (RNF186) de doigt de boucle, DEHORS le domaine contenant 3 (OTUD3), et la phospholipase A2, le groupe IIE (PLA2G2E) - gènes sur le chromosome 1p36, et les gènes d'interféron, de gamma (IFNG), d'interleukin 26 (IL26), et d'interleukin 22 (IL22) sur le chromosome 12q15.  RNF186 et OTUD3 sont des membres des familles de gènes impliquées dans la rotation de protéine et les processus cellulaires divers.  PLA2G2E, IFNG, IL26 et IL22 sont connus pour jouer un rôle dans l'inflammation et l'immuno-réaction.  L'étude également a trouvé des associations fortement suggestives entre les colites ulcératives et les marqueurs génétiques sur le chromosome 7q31 en dedans ou s'approche du laminin, le bêta 1 gène (LAMB1), qui est un membre d'une famille de gènes connue pour jouer un rôle dans la santé et la maladie intestinales, et a confirmé des associations précédemment identifiées entre les colites ulcératives et les variantes génétiques dans le gène du récepteur de l'interleukin 23 (IL23R) sur le chromosome 1p31 et le complexe principal d'histocompatibilité sur le chromosome 6p21.

« Mon laboratoire est concentré sur étudier la base génétique pour IBD, » a dit Dr. Duerr.  « Par la cartographie génétique, nous et nos collaborateurs identifient avec succès les régions du génome qui contiennent des gènes d'IBD.  Les prochaines étapes sont de comprendre la signification fonctionnelle des variantes génétiques IBD-associées, et puis de développer les nouveaux traitements qui visent spécifiquement des voies biologiques impliquées par les découvertes génétiques.  Le but global de ce travail est d'améliorer les vies des millions de patients dans le monde entier qui souffrent d'IBD. »

Le REPOS et les miRNAs fournissent le double feedback négatif

Le facteur de transcription de RE1-silencing (REPOS) empêche l'expression des gènes neuronaux en cellules non-neurales.  Huntingtin séquestre le REPOS dans le cytoplasme des neurones, excluant la répression transcriptional et permettant le cahier des charges neuronal.  Les mutations dans le huntingtin perturbent ses interactions avec le REPOS, permettant la répression des gènes neuronaux et contribuant à la maladie de Huntington (HD).  Parmi les gènes inhibés par REST sont plusieurs miRNAs - petits, RNAs noncoding qui empêchent la traduction en liant aux ordres complémentaires dans des régions de normalisation d'ADN messagère.  L'emballeur a et autres constaté que les niveaux de plusieurs miRNAs diminués comme HD ont progressé.  De ces derniers, miR-9 et miR-9* ont eu les régions de normalisation ascendantes qui ont permis la répression par REST.  Intéressant, les régions de normalisation du REPOS et son cofacteur CoREST ont des ordres complémentaires visés par miR-9 et miR-9*, et l'expression réduite par miR-9 du REPOS, alors que miR-9* visait CoREST.  Ces molécules forment apparemment une boucle de contre-réaction de double négatif, qui est probablement importante pour le règlement précis de l'engagement de destin de cellules.

Variante commune de gène liée à l'hypertension

Les chercheurs à l'École de Médecine d'Université du Maryland ont identifié une variante commune de gène qui semble influencer le risque des personnes de développer l'hypertension, selon les résultats d'une étude étant éditée le 29 décembre 2008 en ligne dans les démarches de l'Académie des Sciences nationale (PNAS).

Le gène STK39 est le premier gène de susceptibilité d'hypertension à découvrir par une nouvelle technique appelée une étude génome-large d'association et confirmée par des données de plusieurs études indépendantes.  Situé sur le chromosome 2, le gène produit une protéine qui aide à régler comment les reins traitent le sel, qui joue un rôle principal en déterminant la tension artérielle.

« Cette découverte a le grand potentiel pour améliorer notre capacité de concevoir en fonction des traitements l'individu - ce que nous appelons médecine personnalisée - et à contrôlent plus effectivement des patients présentant l'hypertension.  Nous espérons qu'elle mènera à de nouvelles thérapies pour combattre ce problème sérieux de santé publique dans le monde entier, » dit l'auteur aîné, Yen-Pei Christy Chang, Ph.D., un assistant de médecine et de l'épidémiologie et de la médecine préventive à l'École de Médecine d'Université du Maryland.

Mais, Dr. Chang dit, plus de recherche est nécessaire.  La « hypertension est un état très complexe, avec nombreux d'autres facteurs génétiques, environnementaux et de style de vie impliqués.  Le gène STK39 est seulement une partie importante du puzzle, » elle dit.  « Nous voulons déterminer comment les gens avec différentes variations de ce gène répondent à la diurétique et à d'autres médicaments, ou aux changements de style de vie, tels que réduire la quantité de sel de leur régime.  Cette information pourrait nous aider à découvrir la plupart de façon efficace de contrôler la tension artérielle d'un patient individuel. »

On dans quatre Américains a élevé la tension artérielle, ou l'hypertension, qui peut mener à la mort ou au résultat dans les complications, telles que la maladie rénale de la maladie cardio-vasculaire, de rappe et de phase finale.  Les médecins considèrent la tension artérielle systolique et diastolique idéale d'être moins de 120/80.  (Les nombres reflètent la pression du sang contre les artères quand les battements de coeur et est au repos.)  Quand la tension artérielle est élevée, les médecins recommandent des modifications de style de vie ou prescrivent les médicaments, tels que la diurétique, qui forcent les reins pour enlever l'eau du corps, afin de traiter la condition.

Cependant, les patients répondent différemment aux traitements et la conclusion du meilleur traitement parmi tout le possible pour les patients spécifiques est toujours un « essai et voit » de processus, selon Dr. Chang.

Les scientifiques croient que des familles multigéniques sont impliquées sous la forme la plus commune de l'hypertension appelée l'hypertension essentielle.  Mais, parce que tant de facteurs affectent la tension artérielle, y compris des niveaux de régime, d'exercice et d'effort, il a été difficile d'indiquer exactement un gène spécifique ou le groupe de gènes, indique l'auteur important, Ying Wang, Ph.D., un chercheur à l'École de Médecine d'Université du Maryland.

Les chercheurs d'Université du Maryland ont identifié le lien entre le gène STK39 et la tension artérielle en analysant l'ADN de 542 membres de la communauté amish de vieille commande dans le comté de Lancaster, PA., balayant approximativement 100.000 marqueurs génétiques à travers le génome entier pour des variantes connues sous le nom de polymorphismes simples de nucléotide, ou SNPs, lié à la tension artérielle systolique et diastolique.  Les chercheurs ont trouvé que l'association forte « signale » avec des variantes communes du gène de kinase de sérine/thréonine, ou STK39, et ont confirmé leurs résultats dans un autre groupe de personnes amish et dans quatre autres groupes de Caucasiens les Etats-Unis et en Europe.

Les personnes avec une variante particulière ont affiché de légères augmentations de la tension artérielle comparée à ceux à une forme plus commune du gène et étaient pour développer l'hypertension, chercheurs trouvés.  Les chercheurs estiment cela environ que 20 pour cent de Caucasiens dans la population globale ont cette variante du gène STK39.

« Avec cette nouvelle 'approche de scanning - l'étude génome-large d'association - nous pouvons découvrir les gènes qui nous ont précédemment éludés.  La zone de la génétique complexe de la maladie a subi une révolution en termes de découvrir de nouveaux gènes et comprenant la base génétique des maladies communes d'adulte-début, » dit le co-auteur Alan R. Shuldiner, M.D., professeur de médecine ; chef de la Division de l'endocrinologie, du diabète et de la nutrition ; et directeur du programme dans la génétique et de médecine de Genomic à l'École de Médecine d'Université du Maryland.

L'étude étant éditée en ligne dans PNAS est intitulée, « étude d'association d'Entier-génome identifie STK39 comme gène original de susceptibilité d'hypertension. »  Elle apparaîtra dans l'édition d'impression de PNAS tôt le mois prochain.

Les Amish sont idéales pour de telles études parce qu'elles sont des peuples génétiquement homogènes dont les ancêtres sont venus en Pennsylvanie de l'Europe aux mid-1700s et partagent un régime semblable et un style de vie rural.  Puisque beaucoup dans la communauté amish n'ont pas des visites médicales régulières, elles souvent ne savent pas qu'elles ont l'hypertension ou prennent des médicaments pour elle, selon Dr. Chang.  Les Amish semblent avoir autant hypertension que d'autres Caucasiens.  En raison de l'étude, certains des participants ont appris qu'ils ont eu l'hypertension et pouvaient commencer le traitement.

La recherche, qui a été placée par les instituts nationaux de la santé, est un projet secondaire d'une autre étude d'Université du Maryland - l'étude amish de diabète de famille - recherchant les gènes qui peuvent entraîner le type - 2 diabète.  Les chercheurs à l'École de Médecine ont déjà identifié un certain nombre de gènes qui peuvent jouer un rôle dans le développement de ce type de diabète.

La méthodologie génétique complète l'enregistrement historique

Une nouvelle étude emploie une stratégie génétique sophistiquée pour indiquer de nouvelles routes après un cul-de-sac apparent dans l'enregistrement historique d'une civilisation distinctive qui a dominé la mer Méditerranée pendant le premier millénium BC.  La recherche du projet national géographique et d'IBM de Genographic, édité par Cell enfoncent l'édition du 14 novembre du journal américain de la génétique humaine, décrit une méthodologie qui en peut s'avérer utile pour découvrir les signaux précédemment non détectés laissés par des transferts pour expansion historiquement documentée.

Bien que la documentation étendue par des auteurs et des archéologues ait fourni la perspicacité détaillée dans les origines et l'expansion précoce des personnes phéniciennes, leurs contributions génétiques à la population actuelle sont inconnues.  « Les phéniciens étaient les commerçants dominants en mer Méditerranée il y a deux à trois mille ans, et augmenté de leur patrie dans le Levant pour établir des colonies et des comptoirs commerciaux dans tous le méditerranéen, mais d'autre part disparu de l'histoire.  Nous avons souhaité identifier leurs traces génétiques mâles dans les populations modernes, » explique Dr. aîné d'auteur d'étude Chris Tyler-Smith de l'institut de Sanger de confiance de Wellcome.

Jeu rouleau-tambour.  Zalloua, Platt, Tyler-Smith et collègues ont développé une stratégie pour identifier une configuration génétique associée pas à un gradient géographique global, mais à l'expansion historique spécifique des personnes phéniciennes.  Ils ont choisi les sites Phénicien-influencés basés sur les enregistrements historiques bien documentés et ont rassemblé de nouvelles données chromosomiques de Y de 1330 hommes dans ces sites aussi bien que des données comparatives de la littérature.  « Nous avons choisi le chromosome de Y parce que sa mâle-spécificité signifie qu'elle aurait été portée par les commerçants phéniciens principalement mâles, et est à niveau élevé de la différentiation géographique fournit la meilleure possibilité d'identifier des événements de colonisation, » offre Dr. Tyler-Smith.  Les chercheurs ont développé une stratégie analytique pour distinguer les lignées jointes avec des phéniciens et ceux liées aux événements géographiquement semblables mais historiquement distincts.

Cette technique leur a permise d'identifier les signatures génétiques faibles mais systématiques partagées par les sites phéniciens qui ne pourraient pas être expliqués par hasard ou par d'autres expansions.  Spécifiquement, la signature phénicienne a contribué au moins 6% aux populations Phénicien-influencées modernes qui ont été examinées.  « Notre travail souligne l'efficacité de la variabilité Y-chromosomique une fois combiné avec l'analyse de calcul appropriée pour étudier les configurations complexes du transfert humain, et l'utilitaire du prélèvement géographique large utilisant un positionnement uniforme de repère.  Cette méthode s'applique à n'importe quel type d'information génétique duquel la descente pourrait être impliquée, » conclut Dr. Tyler-Smith.

Génome mitochondrique de surprise de 5.000 d'ans rendements de maman

Les chercheurs ont indiqué le génome mitochondrique complet d'une des mamans les plus célébrées du monde, connu comme Iceman ou Ötzi tyrolien.  L'ordre représente l'ordre d'ADN complet le plus ancien des mitochondries des humains modernes, selon l'état édité en ligne le 30 octobre dans la biologie actuelle, une publication dans la presse de cellules.

Les mitochondries sont des organelles sous-cellulaires qui produisent de l'énergie de tout les corps et logent leur propre ADN, qui est passée vers le bas de de mère à enfant chaque génération.  L'ADN mitochondrique offre ainsi une fenêtre dans notre passé évolutionnaire.

« Par l'analyse d'un génome mitochondrique complet dans un humain particulièrement well-preserved, nous avons obtenu l'évidence d'une différence génétique significative entre les Européens actuels et un représentant préhistorique humain-en dépit du fait que l'Iceman n'est pas des environ 5.000 années aussi vieilles-juste, » a dit Franco Rollo de l'université de Camerino en Italie.

l'Iceman tyrolien était témoin de la transition d'âge de Néolithique-Cuivre en Europe Centrale il y a plus de 5.000 ans.  Son cadavre mummified a été récupéré d'un glacier alpestre au cadre Austro-Italien en 1991.  En 2000, les scientifiques ont dégivré le corps de l'Iceman pour la première fois et ont échantillonné l'ADN de ses intestins.

Une étude plus tôt de l'ADN a prouvé qu'il a appartenu à la lignée, ou « subhaplogroup, » connu comme K1.  Environ 8% d'Européens modernes appartiennent au haplogroup de K, signifiant qu'ils partagent un ancêtre commun, et que le groupe est divisé en deux « subhaplogroups, » K1 et K2.  Le haplogroup K1, alternativement, peut être divisé en trois batteries.

Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont tiré profit des technologies de génome-ordonnancement avancées pour jeter plus de lumière sur la génétique de l'Iceman.  Ils ont ordonnancé son génome mitochondrique entier et ont comparé cet ordre à d'autres ordres mitochondriques humains édités d'ADN pour construire son généalogique évolutionnaire (ou phylogénétique) arbre.

« La surprise est venue quand nous avons constaté que la lignée de l'Iceman n'a pas adapté les trois batteries K1 connues l'unes des, » Rollo avons dit.  Son équipe a officieusement nommé le branchement nouvellement découvert sur l'arbre généalogique le « branchement de l'Ötzi humain. »

« Ceci ne signifie pas simplement qu'Ötzi a eu quelques mutations de personal de `le rendre différent des autres mais que, dans le passé, il y avait un branchement de groupe-un d'arbre-de phylogénétique men et femmes partageant la même ADN mitochondrique, » Rollo a indiqué.  « Apparemment, ce groupe génétique n'est plus présent.  Nous ne savons pas s'il est éteint ou il est devenu extrêmement rare. »

Au moins pour le moment dit-il ce les moyens personne peuvent prétendre être « l'issue d'Ötzi. »

Nouvelle stratégie pour traiter l'infection commune

Les chercheurs au centre médical d'université de Georgetown (GUMC) ont avec succès testé une stratégie génétique conçue pour améliorer le traitement des infections humaines provoquées par les albicans de candida de levure, s'étendant de l'éruption de couche-culotte, du vaginitis, des infections orales (ou de la grive qui est commun dans les maladies invahissantes, sang-soutenues et représentant un danger pour la vie de patients de HIV/SIDA), aussi bien que. Leurs résultats confirment cela qui empêche une protéine principale pourraient fournir une nouvelle cible de drogue contre la levure, qui habite les muqueuses de la plupart des humains. La recherche a été présentée aujourd'hui lors de la quarante-huitième conférence annuelle d'Interscience sur les agents antimicrobiens et de la chimiothérapie/de quarante-sixième réunion annuelle de la société de maladies infectieuses de l'Amérique (ICAAC/IDSA) à Washington, C.C.

« C'est une approche génétiquement intelligente pour viser l'identification et conception de drogue, » dit l'auteur important de l'étude, Richard Calderone, PhD, professeur et chaise du service de la microbiologie et de l'immunologie et codirecteur du programme de PhD dans le programme global de maladie infectieuse à GUMC.

Les « infections de candida sont souvent traitables, cependant, dans les patients qui immunocompromised après la chimiothérapie de cancer, la transplantation de moelle, ou la chirurgie, le diagnostic est souvent retardé, remettant la thérapie à plus tard, » il dit. « En outre quand les microbes pathogènes résistant à la drogue de levure entraînent l'infection, la gestion clinique du patient devient un problème. »

Le candida invahissant, des infections sang-soutenues sont le quart la plupart d'infection hôpital-saisie commune aux Etats-Unis, le calcul des coûts le système de santé environ $1.8 milliards tous les ans, Calderone indique.

« Plus de résistance de drogue est vue médicalement, tellement il y a pièce significative pour l'amélioration des thérapies utilisées aujourd'hui, » il dit

Cette étude continue la recherche dans laquelle Calderone et ses collègues ont identifié une protéine, le produit du gène Ssk1 du lequel le candida a besoin pour infecter son serveur. Jusqu'ici, cette protéine n'a pas été trouvée chez l'homme ou chez les animaux, que des moyens il pourraient « être visé » avec une drogue originale sans production de la toxicité parce qu'un tel agent devrait seulement attaquer le mycète.

Les chercheurs ont constaté que si le gène Ssk1 est effacé des albicans de candida, les drogues de « triazole » qui sont maintenant employées pour traiter ces maladies sont beaucoup plus pertinentes dans le laboratoire. « Ceci permet aux drogues de triazole de réaliser leur travail, » Calderone indique. « Nous proposons que ceci trouvant pourrait mener à autre, probablement plus pertinent, des options de traitement. »

Dans cette étude, les chercheurs avaient l'habitude une analyse de microarray de gène pour comprendre plus loin ce qu'assommer le gène Ssk1 fait à l'organization, et elles ont découvert que le gène est critique à la nature pathogène des mycètes.

Ce que ce le moyen est qu'un inhibiteur Ssk1 pourrait fonctionner dans la synergie avec du triazole ou peut-être comme drogue autonome pertinente traiter des infections de candida, les chercheurs disent. Si cela fonctionne dans le candida, il peut avoir une plus large activité dans d'autres microbes pathogènes parce que Ssk1p est trouvé dans d'autres mycètes.

« Utilisant le génome de l'organization trouver des gènes pour viser est une approche logique pour doper la conception, » il dit. Les chercheurs travaillent maintenant avec d'autres groupes pour trouver l'agent droit pour viser le Ssk1protein.

Mécanisme de syndrome de Beckwith Wiedemann

Les chercheurs de l'université d'Upsal ont découvert un mécanisme qui fait taire plusieurs gènes dans un domaine de chromosome.  Les résultats, édités dans l'issue en ligne d'aujourd'hui de la cellule moléculaire, ont des implications en comprenant le syndrome humain de Beckwith-Wiedemann de désordre.

Dans les mammifères les cellules contiennent deux copies de chaque chromosome, d'un hérité de la mère et d'un du père.  Les gènes sur les chromosomes peuvent être en activité ou inactifs.  Si un gène est en activité sur le chromosome maternel, le gène correspondant est habituellement en activité également sur le chromosome paternel.  Cependant, dans quelques domaines du chromosome l'activité est arrêtée sur un des chromosomes mais pas de l'autre.  Les gènes dans ces domaines ne peuvent pas être lancés la voie normale mais sont complètement faits taire.  La présente étude affiche pour la première fois comment ce amortissement de plusieurs gènes sur un chromosome fait.

Le groupe de recherche, mené par Chandrasekhar Kanduri, a étudié un domaine avec plusieurs les gènes faits taire sur le chromosome 7 chez la souris.  Le domaine correspondant avec les gènes faits taire est situé sur le chromosome humain 11.  Quand une partie de ce domaine est transcrite une longue molécule d'ARN, Kcnq1ot1-RNA, est formé.  Cet ARN ne provoque aucune protéine, au lieu de cela il négocie l'amortissement de huit à dix gènes dans une zone beaucoup plus grande sur le chromosome.  Basé sur leurs résultats les chercheurs ont proposé un modèle pour la façon dont ce fait.  Le Kcnq1ot1-RNA lie à l'ADN dans le domaine et recrute les enzymes spécifiques qui modifient chimiquement les protéines ADN-contraignantes.  Cette modification prépare l'ADN inaccessible pour la transcription et les gènes ne peuvent pas être lancés de ce fait.  En outre, le Kcnq1ot1-RNA vise le domaine fait taire à une zone spécifique au noyau de cellules.  Là il est protégé pendant la division cellulaire et les gènes resteront faits taire également dans les cellules de fille.

- Nous affichons pour la première fois comment une longue molécule d'ARN peut établir et mettre à jour l'amortissement des familles multigéniques dans un grand domaine sur le chromosome, dit Chandrasekhar Kanduri.  La croyance populaire est que c'est seulement un gène situé dans la même zone qu'où on peut faire taire la longue molécule d'ARN est transcrite de celle.

Ce mécanisme est important pour comprendre le syndrome de Beckwith-Wiedemann de désordre génétique.  En cette condition l'amortissement du domaine du chromosome 11 ne fonctionne pas correctement et les deux copies des gènes dans le domaine deviennent inactives, au lieu juste d'une.  Moins de protéine est produite à partir des gènes, menant aux caractéristiques excessives de croissance liées au syndrome : agrandissement des organes dans le foetus et un risque accru pour des tumeurs dans les organes affectés.

Distances génétiques vers le Northern Europe

L'étude, menée par le chercheur Päivi Lahermo à partir de l'institut pour la médecine moléculaire Finlande (FIMM) et de l'université de Helsinki, de la Finlande, et de professeur Juha Kere à partir de Karolinska Institutet, Suède, sera éditée dans PloS UN journal le 24 octobre 2008.

- L'arrangement de la variation génétique des populations humaines est important non seulement pour obtenir l'information sur l'histoire de population, mais également pour des études réussies des facteurs génétiques derrière les maladies humaines, dit Juha Kere.

Les études génétiques de population humaine ont récemment gagné un nouvel outil puissant de l'analyse des polymorphismes simples en masse espacés de nucléotide (SNPs) à travers le génome entier.  Dans cette étude, presque 250 000 tels polymorphismes ont été employés pour analyser des différences génétiques entre les Allemands, les Anglais, Finns orientaux et occidentaux, et Suédois, basés sur des échantillons de CA 1000.

Les Allemands et les Anglais sont génétiquement près de l'un l'autre, qui a été observé également dans d'autres études récemment éditées.  En revanche, les distances génétiques entre les Suédois et les Finns orientaux et occidentaux sont plus grands, et la diversité dans ces populations est inférieure.

La différence génétique entre la Finlande orientale et occidentale est substantielle dans une échelle européenne, et il y a également des différences claires entre les comtés finlandais.

- Les distances génétiques plus grandes dans le nord sont provoquées par des différences dans l'histoire de population : les parties les plus au nord de l'Europe ont été habitées plus tard que l'Europe Centrale et par peu de personnes, et ont eu de plus petites populations depuis lors, dit Päivi Lahermo.

Gène de Clubfoot

On a longtemps pensé Clubfoot, un des défauts de naissance les plus communs, pour avoir un composant génétique.  Maintenant, des chercheurs à l'École de Médecine d'université de Washington dans l'état de St Louis ils ont trouvé le premier gène lié au clubfoot chez l'homme.

Leur recherche sera éditée dans l'édition du 7 novembre du journal américain de la génétique humaine.

En étudiant un famille sur plusieurs générations avec le clubfoot, les scientifiques ont tracé la condition à une mutation dans un gène critique pour le développement précoce des membres inférieurs appelés le PITX1.  Tandis que d'autres gènes sont susceptibles également d'être liés au clubfoot, la nouvelle conclusion est une première étape vers la consultation génétique améliorée et le développement des thérapies originales.

« À notre connaissance cet état est la première évidence pour la mutation PITX1 dans la maladie humaine, » a dit Christina Gurnett, M.D., Ph.D., assistant de la neurologie, de la pédiatrie et de chirurgie orthopédique à l'École de Médecine.  « Une fois que nous identifiions la mutation, nous avons montré que tous les individus dans ce famille avec les malformations inférieures d'extrémité ont également la mutation.  Avoir les familles nombreuses à fonctionner avec est très utile dans la recherche génétique. »

Gurnett et ses collègues ont analysé l'ADN de 35 membres de famille étendu d'un patient mâle infantile de Matthew Dobbs, M.D., professeur agrégé de chirurgie orthopédique à l'École de Médecine et un spécialiste en clubfoot à l'hôpital d'enfants de St Louis et à l'hôpital de St Louis Shriners.  Le patient, le plus sévèrement l'affecté dans le famille, a eu le clubfoot en les deux pieds, les premiers orteils reproduits et manquait le tibia dans la bonne jambe.

Gurnett et Dobbs ont rendu visite aux membres de la famille dans leur communauté pour examiner leurs membres inférieurs et pour prélever des échantillons d'ADN.  Ils ont constaté que 13 membres de la famille étaient affectés : Cinq membres de la famille supplémentaires ont eu le clubfoot, qui était plus grave dans le pied droit dans trois d'entre eux.  Cinq autres ont eu des anomalies inférieures de membre comprenant le flatfoot, une rotule sous-développée et la dysplasie de hanche.

Par l'étude génome-large, Gurnett et ses collègues ont trouvé une région sur le chromosome 5 qui était commun à tous les membres de la famille affectés.  De là, ils ont identifié une mutation dans un gène critique pour le développement précoce des membres inférieurs appelés le PITX1.  La mutation PITX1 a été trouvée dans tous les membres de la famille affectés et dans des trois porteurs qui n'ont affiché aucun symptôme clinique.

Dobbs, auteur aîné de l'étude, a indiqué que la conclusion est une étape passionnante en développant un meilleur arrangement de la base génétique du clubfoot, qui affecte environ 1 dans 1.000 nouvelles naissances.

« Clubfoot est une signification complexe de désordre que plus d'un gène comme des facteurs environnementaux sera découvert pour jouer un rôle en son étiologie, » Dobbs a dit.  La « identification des gènes pour le clubfoot tiendra compte de la consultation génétique améliorée et peut potentiellement mener au traitement nouveau et amélioré et aux stratégies préventives pour ce désordre. »

Dobbs traite des enfants avec le clubfoot et d'autres anomalies orthopédiques suivre la méthode de Ponseti, un traitement qui comporte le bâti hebdomadaire et la manipulation du clubfoot peu après naissance.  En 2007, Dobbs a développé un nouveau croisillon dynamique appelé le croisillon de Dobbs pour le clubfoot qui permet le mouvement actif, conservation de force de muscle dans le pied et la cheville et de moins de restrictions à l'enfant que le croisillon traditionnel.

Environ 80 pour cent de cas de clubfoot sont idiopathiques, la signification de la cause est inconnue et le patient n'a aucun autre défaut de naissance.  Un lien familial joue un rôle en environ 25 pour cent de cas.  La condition se produit dans les mâles deux fois plus souvent que dans les femelles et se produit plus souvent dans le pied droit.  Environ la moitié des cas affectent les deux pieds, y compris les os, les muscles, les tendons et les vaisseaux sanguins.  Si non traités, ceux ont affecté la promenade sur l'extérieur de leurs pieds, qui peuvent mener à la douleur et à l'incapacité à long terme.

Gurnett a indiqué que certaines caractéristiques cliniques des membres de la famille avec la mutation PITX1 suggèrent que le défaut génétique puisse être lié au clubfoot idiopathique.  D'abord, la majorité des membres de la famille affectés n'a eu le clubfoot, mais aucune autre anomalie.  En second lieu, il y avait cinq femelles qui ont porté le gène mais n'a pas eu un clubfoot, qui supporte l'incidence plus limitée du clubfoot dans les femelles.  Troisièmement, le clubfoot affecte le pied droit plus fréquemment, un cachet des mutations dans PITX1.

Les études précédentes avaient affiché une relation entre PITX1 et le développement des hindlimbs dans d'autres vertébrés.  Chez les souris, une perte de PITX1 mène à une longueur plus courte de fémur et à peu de chiffres sur le pied droit que du côté gauche.  Un changement du gène dans une aile se développante de poussin la change de sorte qu'il regarde plutôt une jambe.  Dans les vertébrés tels que les poissons de lamantin et d'épinoche, un changement a eu comme conséquence les changements évolutionnaires du développement du bassin.

« Il est notre travail de montrer que ceci va être important pour beaucoup d'enfants avec le clubfoot, » Gurnett a dit.  « Jusqu'ici, nous n'avons pas su si le clubfoot était un muscle, un nerf, une moelle épinière ou un problème de cerveau.  Maintenant, nous avons une idée que le clubfoot peut résulter des mutations des gènes qui sont impliqués dans le développement précoce de membre. »

Gurnett a indiqué qu'elle et ses collègues ramèneront la conclusion au laboratoire pour rechercher d'autres facteurs impliqués dans la voie ou comment les effets sur l'environnement peuvent influencer le gène.  Elle et Dobbs, qui avaient étudié la génétique du clubfoot pendant une décennie, plan pour étudier la fréquence des mutations de gène PITX1 dans d'autres familles avec le clubfoot.

Règlement de gène sur le phénotype

Les chercheurs ont proposé un modèle simple du développement et le règlement de gène qui est capable d'expliquer des configurations observées dans la distribution des morphologies et les plans de corps (ou, plus généralement, les phénotypes). L'étude, par Elhanan Borenstein de l'institut et de l'Université de Stanford de Santa Fe et David Krakauer de l'institut de Santa Fe a été éditée dans l'issue de ce mois de la biologie de calcul de PLoS.

La nature affiche vraiment une variété ahurissante de formes et de formes. Cependant, avec toute sa magnificence, cette diversité représente toujours seulement une fraction minuscule du 'space sans fin des possibilités, et les phénotypes observés occupent réellement seulement de petites, denses corrections dans l'espace phénotypique abstrait. Borenstein et Krakauer expliquent que la faible densité de la variété en nature peut être attribuée aux interactions entre les familles multigéniques et les commandes génétiques impliquées dans le développement des organizations - une explication beaucoup plus simple que précédemment suggérée.

Borenstein et Krakauer autres ont intégré leur modèle avec la dynamique phylogénétique, permettant à des plans développementaux d'évoluer avec le temps. Ils ont prouvé que ce modèle développemental-phylogénétique hybride reproduit les configurations qui sont observées dans l'enregistrement de fossile, y compris la variation croissante entre les groupes taxonomiques, accompagnés de variation décroissante dans des groupes. Cette configuration est compatible au rayonnement cambrien lié à une prolifération rapide des animaux fortement disparates et multicellulaires, et suggère qu'une grande partie de la variation vue aujourd'hui soit en raison des commandes génétiques plus simples datant de beaucoup plus tôt dans le temps évolutionnaire.

Les résultats ont présenté dans cette étude soutiennent également directement sur des questions de convergence (quand les organizations très différentes évoluent indépendamment les dispositifs semblables). En incluant un modèle du développement, les génotypes plutôt différents peuvent produire les phénotypes très semblables. En conséquence, on permet à l'l'évolution convergente, qui le vaste espace des génotypes suggérerait d'être rare, de devenir beaucoup plus commune.

Une des implications paradoxales de cette étude a été d'afficher comment les innovations à l'étude qui mènent à une augmentation globale du nombre de phénotypes accessibles, peuvent mener à une réduction de variance sélective. En d'autres termes, tandis que le potentiel pour des phénotypes originaux augmente, la fraction de l'espace que ces phénotypes occupe tend à se contracter. Ils ont conclu que « la théorie présentée en notre papier complète la vue du développement comme composante clé dans la production des imprimés en continu et met en valeur le rôle crucial du développement en contraignant (aussi bien que se produire) la diversité biotique. »

Lien entre les variations de gène et la survie de Cancer

La recherche scientifique prouve que certains gènes peuvent influencer la probabilité d'une personne pour contracter les maladies particulières, cancer par exemple. La nouvelle recherche au centre maçonnique de Cancer, université du Minnesota explique que les marqueurs génétiques peuvent également afficher la probabilité d'une personne pour survivre à la maladie.

Une étude de recherches a mené par Brian Van Ness, Ph.D., a avec succès identifié les combinaisons des gènes liés à la première rechute clinique du myélome multiple, un cancer des globules sanguins blancs qui produisent des anticorps. Ces résultats soulèvent la possibilité que le fond génétique d'un patient exerce une influence importante sur le pronostic du patient et la réponse au traitement.

« Finalement, le but de cette recherche est de prévoir l'efficacité et la toxicité de drogue basées sur le profil génétique d'un patient, et développe des estimations individualisées et les prévisions pour la drogue droite, à la bonne dose, pour le patient droit, » Van Ness ont indiqué. Cette approche offre les avantages duels d'éviter le traitement inutile pour des patients moins probablement pour répondre à une drogue particulière, et de viser des traitements à ceux qui bénéficieront les la plupart.

Les résultats sont enregistrés dans la question actuelle de la médecine du journal BMC de recherches. Van Ness dirige la faculté de la génétique, de la biologie de cellules, et du développement, et conduit la recherche par le centre maçonnique de Cancer.

Dans cette étude, Van Ness et ses collègues ont utilisé les informations génétiques que la base internationale de myélome a recueillies dans le monde entier des patients de myélome par son programme, encaissent sur un Cure®. Ce programme first-of-its-kind fait participer plusieurs des centres principaux de traitement et de recherches pour le myélome dans le monde entier et de milliers de patients de myélome qui donnent des échantillons d'ADN à la banque. L'université du Minnesota loge une des banques de l'ADN du programme deux (l'autre est à Londres), et Van Ness est codirecteur du programme.

« Bien que le myélome est considéré une maladie mortelle, les différents patients ont considérablement varié des cadences de progression de la maladie et la réponse au traitement en raison des attributs encodés en leur ADN, » Van Ness a indiqué.

Selon Van Ness, les résultats d'étude de recherches expliquent que les résultats de cancer diffèrent parce que les patients varient des voies qu'ils absorbent, distribuent, métabolisent, et transportent des drogues à travers des membranes de cellules. Les différentes variations des gènes qui règlent ces processus biologiques peuvent non seulement affecter l'efficacité de la drogue, mais également peuvent avoir comme conséquence des effets secondaires défavorables.

Les résultats de cette étude préparent le terrain pour les recherches semblables sur d'autres cancers, conditions neurologiques et cardio-vasculaires, greffes d'organe, et d'autres maladies.

La recherche décode le génome pour des espèces de malaria

Dans la recherche visée adressant une épidémie globale, une équipe de scientifiques de partout dans le monde a fendu le code génétique pour le parasite qui est responsable de jusqu'à 40 pour cent de 515 millions d'infections annuelles de malaria dans le monde entier, nature indique dans ses articles-couverture du 9 octobre.

Mené par un parasitologue à partir du centre médical de NYU Langone, Jane Carlton, PhD, environ 40 chercheurs a ordonnancé le génome du vivax de Plasmodium (P. Vivax), un de quatre parasites de malaria qui affectent par habitude des humains.  Le vivax de P., qui est de plus en plus résistant à quelques drogues antimalariques, est les espèces la plupart de l'Afrique extérieure commune, en particulier en Asie et en Amériques, y compris les Etats-Unis, le site des manifestations périodiques.

La malaria de Vivax, car on le connaît, est plus robuste et résiliente crus que son cousin, les espèces plus mortelles de malaria, falciparum de P. - et est ainsi plus difficile à supprimer.  Distinctif, la malaria de vivax peut être transmise par des moustiques dans les températures plus fraîches.  Elle a également une étape dormante qui lui permet de réapparaître comme climats chauds, entraînant « rechute » des mois et même des années de la maladie après qu'une première attaque.

Les symptômes pour les deux contraintes de la malaria sont des incapacités de formation permanente semblable - grippe-comme, comportant la fièvre et la douleur abdominale, menant souvent à l'anémie grave - et, chez les enfants.  On estime qu'annuellement la malaria est une maladie de plus pauvres populations, et globalement détruit plus que million de personnes dans le monde entier.

Les chercheurs ont également identifié plusieurs voies dans le parasite de vivax de P. qui pourrait par la suite être des cibles pour le traitement de drogue.  Le vivax de P. et vivax du falciparum de P. également sont étudiés pour identifier les cibles vacciniques potentielles.

La recherche est considérée comme plus significatif en ce que vivax de P. est longtemps resté petit-recherché, peu connu et petit-compris.  Une telle négligence est principalement due au foyer sur les espèces plus mortelles de malaria, le falciparum de P. - P. Vivax est rarement mortel - et aussi parce que le parasite ne peut pas être développé dans une configuration de laboratoire.  De plus, le fardeau croissant de la malaria de vivax compliquera des efforts de contrôler le falciparum de P. dans les zones où les deux coïncident.

En effet, le projet que cela a mené à la borne limite le décodage génétique était dans les travaux pendant un total de six années, impliquant les chercheurs d'Angleterre, l'Espagne, l'Australie et le Brésil aussi bien que les Etats-Unis.  Après deux ans, des autres fonds du projet de génome de falciparum de P. ont été épuisés, et le financement à partir des fonds de Burroughs Wellcome et des instituts nationaux de la santé a permis son accomplissement.

Le vivax de P. est les deuxièmes espèces du parasite de malaria humain à ordonnancer.  Les chercheurs ont trouvé le génome pour le vivax de P. excessivement différent des génomes de trois autres parasites de malaria ordonnancés - différents dans le contenu, la structure et la complexité.  Ils avaient l'habitude des méthodes entières de fusil de chasse de génome pour produire les ordres de haute qualité qui permettront à des chercheurs de malaria dans le monde entier d'entreprendre davantage de recherche sur le parasite.  La prochaine étape est à l'ordre six autres génomes de vivax de P. - du Brésil, de Mauritanie, d'Inde, de Corée du Nord et d'Indonésie - pour identifier les candidats vacciniques originaux et pour produire d'une carte évolutionnaire des espèces.

« Ce projet est un hommage à la collégialité et ténacité de la communauté de malaria de vivax, » dit Jane M. Carlton, professeur agrégé au service d'École de Médecine de NYU de la parasitologie médicale, qui a mené une équipe d'investigateurs de partout dans le monde.  « Ils ont persévéré en dépit des tribulations et du manque financiers d'intérêt de produire d'une ressource de valeur inestimable.  Ces résultats seront employés par tous les malariologists pendant des années à venir pour avancer la recherche scientifique sur ceci des espèces négligées. »

« La disponibilité des données d'ordre de génome a le grand potentiel d'accélérer l'identification et le développement des vaccins originaux et la thérapeutique contre ce microbe pathogène humain principal, » dit Claire Fraser-Liggett, PhD, directeur de l'institut des sciences de Genomic à l'École de Médecine d'Université du Maryland et autrefois président de l'institut pour la recherche de Genomic, Rockville le Maryland où le projet a commencé.  « Dr. Carlton doit être félicité pour son rôle de conduite pour apporter ce projet à l'accomplissement. »

Le « dévoilement du plein ordre de génome du vivax de Plasmodium est un énorme progrès - un pas en avant énorme dans la biologie de parasite et le combat contre la malaria, » dit le blanc de Nick, DM, professeur de médecine, d'Université d'Oxford, de l'Angleterre et d'université tropicales de Mahidol, Thaïlande.

Journal évolutionnaire des molécules qui entraînent Lou Gehrig's Disease

Ce qui est devenu une recherche scientifique pour Dr. Hugo Bellen et ses collègues à l'université de Baylor de la médecine à Houston a commencé par l'essai de définir la fonction d'une protéine qui joue un rôle dans le système nerveux.

Cela a mené pour fonctionner avec les protéines semblables dans les cellules nerveuses des vers de terre, des mouches à fruit, et des personnes et a abouti aux indices importants au sujet de ce qui va mal dans les nerfs et les muscles des personnes avec la sclérose de partie latérale amyotrophic (pariter known as ALS or Lou Gehrig’s disease), said Bellen, a professor molecular and human genetics at BCM.

In a report in the current issue of the journal Cell, his team and that of Dr. Michael Miller from the University of Alabama at Birmingham show how a single mutation in the human form of the VAMP-Associated Protein B (VAPB) contributes to the nerve and muscle breakdown in flies and worms, similar to ALS in humans.

The story actually begins around 500 years ago, when a Portuguese immigrant to Brazil brought along an uninvited guest – a mutation in the gene for VAPB. That mutation leads to a rare form of inherited ALS that has so far been identified in about 200 people. ALS is a devastating disease that begins in middle age and affects nerves and muscles, destroying the individual’s ability to move, talk, swallow and breathe, eventually killing the person who has it. There are an estimated 30,000 people with ALS in the United States alone. It affects people of all ethnicities worldwide.

Working in Drosophila or fruit flies, Bellen and his colleagues found that when the fly VAPB gene equivalent called VAP33 is lacking, the nerve endings are abnormal, suggesting that in its normal form, the protein associated with VAP33 is important at the junction between nerve and muscle.

Then Dr. Mayana Zatz, a professor at the University of Sao Paolo, found several large Brazilian families with a gene mutation or defect in VAPB that led to ALS. (There are mutations in other genes that cause ALS as well). At that point, a postdoctoral fellow in the Bellen lab, Dr. Hiroshi Tsuda, took over.

One of the domains of VAPB is similar to a protein in C. elegans called the major sperm protein (MSP). MSP plays a major role in readying the hermaphroditic worm to reproduce. In effect, it acts as a hormone. Tsuda dubbed the part of the VAP33 protein that resembled major sperm protein the MSP domain in its honor.

They then found that somehow the MSP domain of VAPB was being secreted and circulated in the blood throughout the human body.

“The protein is cleaved, secreted and functions as a hormone,” said Bellen.

In collaboration with Miller’s team at UAB, they found that MSP actually binds to ephrin receptors, regulating their role in nerve cells and muscles. (Ephrin receptors affect cell interactions, mediating when cells adhere to or repel one another as well as in clustering specific receptors present on neurons and muscle cells).

The scientists’ work indicates that the mutated form of the human VAPB protein accumulates in the cell’s cytoplasm. As more and more abnormal protein accumulates, both normal and abnormal protein (mutant VAPB) becomes trapped in the cell’s cytoplasm. This prevents it from secreting the MSP domain, which means that the body no longer has its hormonal action. The accumulation also prevents proper protein folding, which can be toxic to neurons.

Bellen and his colleagues found that the mutant form of the protein has two effects. One, it causes the unfolded protein response that ultimately is harmful to the neurons and may affect motor function. Second, it leads to reduced secretion of MSP and a loss of the signaling mediated by ephrin receptors. They believe that these two problems work together to produce some of the key features of ALS.


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