Mit gerade Mäuse "Tanz" und den Vergleich der DNA der Tänzer auf ihre Flat-footed Geschwister, die Wissenschaftler haben entdeckt, eine genetische Ursache der Lippen-Kiefer-Gaumenspalte bei Mäusen, die Feststellung, dass der bereits verwendet wird für die Suche nach einen ähnlichen genetischen Defekt beim Menschen.
Ein Team unter der Leitung von Rulang Jiang des Zentrums für Orale Biologie an der University of Rochester Medical Center stellte fest, dass ein Gen bekannt als Tbx10 ist verantwortlich für was Lippen-Kiefer-Gaumenspalte bei Mäusen. Die Gruppe, die ihre Ergebnisse berichtet, der 26. April in der Online-Ausgabe der Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften, arbeitet jetzt mit einer Gruppe an der Universität von Iowa zu finden, eine ähnliche Mutation beim Menschen.
Die Rochester Team studierte Mäusen, dass natürlich die eine genetische Mutation genannt Tänzerin, so genannt, weil Mäuse mit einer Kopie der Tänzerin Mutation drehen, wie sie gehen, werfen ihre Köpfe ungewöhnlich, Gleichgewicht und haben Probleme aufgrund Innenohr Schäden, die durch die Mutation. Für mehr als 35 Jahren ist es bekannt, dass diese Mäuse sind auch anfälliger als normale Mäuse zu werden geboren mit Lippen-Kiefer-Gaumenspalte, während Mäuse mit zwei Kopien der Mutation geboren sind immer mit dem Defekt.
Zum Eingrenzen Festlegung der Strecke von DNA, in dem die genetischen Defekt wohnt, Diplom-Student Jeffrey Bush gezüchtet viele Würfe von Mäusen und überwacht die Nachkommen für Kopf-tossing und andere Dancer Zeichen. Durch sorgfältige Untersuchung der Genetik von den Tänzern im Vergleich zu den Nicht-Tänzer, Bush, Jiang, Forschung und Professor Yu Lan verringerte sich die Lage des Gens auf einen kleinen Bereich auf dem Chromosom 19. Statt zu holen durch alle von einer Maus die geschätzten 25.000 Gene zu finden, Tänzerin, das Team musste mit einer Region mit nur 97 Genen.
"Es ist wie der Unterschied zwischen der Suche nach einer kleinen Stadt mit einer Karte der gesamten Vereinigten Staaten im Vergleich zu nur einer Karte von New York State", sagt Bush, ein Doktorand in der Abteilung für Biologie. "Sobald wir waren in der Lage, engen Festlegung der Lage der Mutation, die Arbeit wurde leichter."
Bush und Kollegen haben einige Hausaufgaben auf die 97 Gene und stellte fest, dass eins der Gene ist Tbx10; gefangen, dass ihr Interesse, sagt Bush, weil es kodiert ein von einer Familie von Proteinen bekannt ist, dass sie von entscheidender Bedeutung in der Entwicklung von Ein-und Ausschalten anderer Gene . Zwei eng verbundene Gene bekannt sind, eine Rolle zu spielen in Cranio-Gesichts-Entwicklung, sagt er, und Mutationen in anderen "T-Box" Gene Ergebnis in der Geburt Mängel.
Suchen Sie mehr eng, das Team fest, die genauen genetischen Defekt verantwortlich für die Tänzerin Mäusen: Sie entdeckt ein Stück von genetischem Material aus einem anderen Gen - ein spezialisiertes Streifen von DNA, die für Drehen eines Gens auf - eingebettet in die DNA der Tbx10 Gen. Sie fanden heraus, dass bei Mäusen mit der Tänzerin Mutation, die Tbx10 Gen aktiv ist an Orten ist es normalerweise nicht, einschließlich der Entwicklung Gesicht.
Während das Team untersucht, wie genau Tbx10 trägt zur Lippen-Kiefer-Gaumenspalte, Jiang Verdächtigen gibt es mindestens 10 Gene im Zusammenhang mit der Erkrankung. Zuvor ein Gen in Mäusen wurde mit einigen Fällen von Gaumenspalte, und dann Wissenschaftler fanden eine ähnliche Gen beim Menschen - aber immer noch die Ursache der meisten Fälle von Lippen-Kiefer-Gaumenspalte in den Menschen ist nicht bekannt.
"Es ist wahrscheinlich, dass Mutationen in vielen verschiedenen Genen könnte dazu führen, dass clefting", sagt Jiang. "Jetzt, da wir festgestellt haben, ein spezifischer Mutation, werden wir untersuchen die molekularen Netzwerke, die die Gesichts-Entwicklung auf die Suche nach anderen wichtigen Akteuren in der clefting Prozess."
Going aus ein paar Zellen eines Embryos zu einem vollwertigen Gesicht - ob Mensch oder Maus - erfordert die Zusammenarbeit von Hunderten von Genen Drehen ein-oder auszuschalten genau zum richtigen Zeitpunkt, sagt Jiang.
"Das Gesicht entwickelt sich zunächst aus fünf Teilen rund um die Mundhöhle - Hunderte von Genen beteiligt sind, um die Teile zusammen, um die intakten Gesicht. Die Entwicklung des Gesichts wurde unter-Studium in Biologie. Es ist ein komplexes Problem", sagt Jiang, ein Assistent Professor für Biomedizinische Genetik, deren Arbeit wird unterstützt durch die National Institute of Dental Research und craniofacialis.
Weltweit über 1 der alle 700 Personen ist geboren mit einer Lippen-Kiefer, entweder mit oder ohne Gaumenspalte. Asiaten und Indianer sind etwas mehr, die für den Defekt der Geburt als Kaukasier, während Afro-Amerikaner haben ein viel geringeres Risiko. Die entstellende Lücke oder Öffnung in der Lippe oder dem Dach der Mund kann dazu führen, dass Zahn-und Sprachstörungen, Probleme beim Essen, und andere Schwierigkeiten. In den Vereinigten Staaten das Problem behoben ist in der Regel durch mehrere Operationen im Laufe von vielen Jahren.
"Gesichts-Spalten sind eine bedeutende und entstellende Geburt Defekt", sagt Jiang. "Ein Baby geboren mit clefting benötigen konnten Jahren mehrere Operationen. Es schafft auch eine soziale Belastung für die Person."
Für Zehntausende von Kindern auf der ganzen Welt, das Problem wurde behoben, indem die Freiwilligen für die Operation Smile, eine Non-Profit-Organization, die Gesichts-Chirurgie für Wiederaufbau mittellosen Kindern und jungen Erwachsenen in den Vereinigten Staaten und 20 Entwicklungsländern. Starke Kinderarzt Chin-To Fong hat reiste auf die Philippinen als Teil der Operation Smile-Teams und ist jetzt Fakultät Berater zu einer medizinischen Student Kapitel der Gruppe. An diesem Sonntag, 2. Mai, um 10 Uhr, Studenten in der School of Medicine & Dentistry sind im Besitz einer 5K laufen in Genesee Valley Park als Fundraiser für die Operation Smile.
Kontakt: Tom Rickey
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University of Rochester Medical Center