Making of Maus Marken bewegen in Richtung "mitochondriale Medizin"
Es sitzt in den meisten Säugetierzellen, was beläuft sich auf ein Lock-Box von DNA-Versteckt aus dem größten Teil der genetischen Materials.
Während Wissenschaftler routinemäßig ausschneiden und einfügen Auszüge des Lebens Blaupause, um mehr zu erfahren über das Leben und zur Behandlung von Krankheit, von entscheidender Bedeutung DNA innerhalb von zellulären Strukturen bekannt als Mitochondrien geblieben off-limits.
Das ist Anfang zu verändern, aber dank zum Teil auf der Arbeit in den 10 Februar Ausgabe der Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften von einem Team von der University of Rochester Medical Center und der University of Melbourne in Australien.
Wissenschaftler eine neue Art von Maus durch Ersetzen des genetischen Materials in den Mitochondrien der Arten mit ein, dass aus einem anderen in einem Gen-Swapping Ausübung notwendig, wenn Ärzte zu verstehen, sind derzeit mehrere untreatable Krankheiten beim Menschen beeinflussen.
"Was wir rufen mitochondriale Medizin - wie spezifische mitochondriale Mutationen und Mängel führen zu Krankheit - noch gar nicht vor 15 Jahren. Jetzt Bereich noch in den Kinderschuhen steckt. Das ultimative Ziel ist es, bessere Behandlung für Menschen mit Erkrankungen, die derzeit nicht behandelt werden ", sagt Carl A. Pinkert, Ph.D., des Zentrums für Altern und Entwicklungsbiologie in Rochester, der die Rochester Team.
Die Schaffung der neuen Art von Maus ist das Ergebnis von mehreren Jahren harter Forschung durch zwei Gruppen von Wissenschaftlern arbeiten zusammen auf der ganzen Welt.
Die Arbeit markiert eine der erfolgreichsten bleibt noch in die Manipulation von DNA in den Mitochondrien, zellulären Strukturen, die eine entscheidende Rolle bei der Schaffung von Energie, die Macht Zellen.
"Wir haben ein Konzept, die ein hohes Risiko des Scheiterns, aber ein, dass nun die spannende neue Einblicke in wie mitochondrialen Genen Mai haben Auswirkungen auf den gemeinsamen Krankheiten, sich auszudrücken", sagt Ian Trounce der Universität von Melbourne in Australien, dessen Team hat Großteil der Arbeit im Labor.
Genau wie im letzten Sommer den Stromausfall im Nordosten berührt fast jeden Aspekt des Lebens auf der gesellschaftlichen Skala ein, sich auch Probleme mit der Zelle Kraftwerk, das Mitochondrium, berühren Sie auf Partituren von Krankheiten.
In vielen Krankheiten, die sich häufiger als Menschen des Alters - von Unfruchtbarkeit und Diabetes zu Krebs, Alzheimer-und Parkinson-Krankheiten - ins Stocken geraten Mitochondrien sind dafür bekannt, eine Rolle spielen.
Und der zellulären Maschinerie steht im Mittelpunkt von mehreren weniger häufig Erbkrankheiten, die Patienten mehr drastisch auf ein jüngeres Alter.
Wenn eine Zelle die Mitochondrien nicht, die massive Stromausfall nicht nur verletzt oder tötet die Zelle, sondern kann sogar dazu führen, dass Organversagen oder Tod.
Aus technischen Gründen, die winzigen Bit genetischer Code durchgeführt innerhalb der Mitochondrien - nur 37 Gene von Zehntausenden von Genen insgesamt beim Menschen - ist nach wie vor weitgehend off limits für Forscher.
Denn die meisten Zellen haben überall aus ein paar hundert bis ein paar tausend Mitochondrien, verglichen mit nur ein Kern, was den Kern der einfachste und wahrscheinlich Ziel für Manipulationen.
"Wir haben die Fähigkeit zu ändern Gene in den Kern für mehr als 20 Jahren", sagt Pinkert, "aber es ist technologisch anspruchsvollere zu ändern mitochondrialen DNA. Es ist schwer zu isolieren und zu ändern Mitochondrien in großer Zahl, ohne dabei große Schäden an der Zelle. "
Pinkert und Trounce zusammen, um das Problem anzugehen. In die Forschung in den PNAS Papier, sie begann 1136 mit Maus-Embryonen, in die sie injiziert Stammzellen, die Mitochondrien von einer anderen Maus Arten.
Letztlich, nach einer anderen Generation von Zucht, das Team am Ende mit nur sechs "Keim-line" Nachkommen, die nur eingeführt, die Mitochondrien - in der Tat, "transplantierten" Mitochondrien von einer anderen Spezies. Alle sechs Männer wurden; nur drei lebten länger als ein Tag.
"Während wir zufrieden mit dem Erfolg, den wir hatten, haben wir eine Menge Arbeit vor uns, um herauszufinden, warum die Zahlen so niedrig", sagt Pinkert, Professor für Pathologie und Labor-Medizin, der war von der Universität drei Jahren durch eine blühende Gemeinde von Forschern die sich auf Gentechnik und mitochondriale Biologie.
"Es ist wichtig, diese Arbeit aus, wenn wir die Entwicklung von Modellen der Krankheit, wird es uns ermöglichen, neue Strategien und Therapien für Patienten mit unheilbaren Stoffwechsel-Krankheiten, die von mitochondrialen Funktion."
Ein Großteil der Forschung in Trounce Labor wurde von Matthew McKenzie, ein ehemaliger Doktorand an der Universität von Melbourne, der jetzt am University College in London; in Pinkert Labor in Rochester, technische Mitarbeiterin Carolyn Cassar dazu beigetragen, das Projekt. Die Arbeit wurde gefördert durch die National Institutes of Health und die Medical Research Council of Australia.
Kontakt: Tom Rickey
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