Los investigadores de la Universidad de Hiroshima han desarrollado una biblioteca de referencia genética inteligente para localizar y eliminar las mutaciones que causan enfermedades en las poblaciones.
La técnica y la base de datos, desarrollada por el Dr. Satoshi Okada, de la Escuela de Graduados de Ciencias Biomédicas y de la Salud de HU, ha estimado con éxito variantes raras naturales en el gen STAT1, y determinó las enfermedades que podrían resultar.
Utilizando el escaneo de alanina: un método para evaluar el potencial funcional de los genes, este estudio, el primero de su tipo, debería ayudar a los médicos a diagnosticar la inmunodeficiencia primaria en los pacientes.
ESTADO1
El gen STAT1 desempeña una función importante en la inmunidad del huésped, a través de su papel como mediador entre la señalización química experimentada en los receptores de la superficie celular y la acción de respuesta resultante en el núcleo.
Cuando es estimulado por los portadores de señales químicas interferón alfa, interferón beta y / o interferón gamma, STAT1, que existe en el citoplasma celular, se acopla con otras moléculas STAT. Estas coplas luego se mueven al núcleo donde comienza la transcripción genética que determina la inmunidad.
Cualquier variación en este proceso, a través de la mutación del gen STAT1, puede tener serias consecuencias para los pacientes. Si bien muchas variantes genéticas no tendrán efecto sobre la inmunidad, algunas pueden conducir a una sobreactivación del núcleo, lo que resulta en pacientes que desarrollan un desarrollo persistenteinfecciones fúngicas.
Por otro lado, las mutaciones que reducen la señalización de interferón gamma STAT1, pueden conducir a que los pacientes desarrollen una inmunidad reducida a las infecciones bacterianas. En casos severos, estos trastornos pueden ocurrir simultáneamente y provocar la muerte.
problema
El problema que tienen los investigadores es determinar a qué trastorno provocarán estas mutaciones raras, cuando se descubran, en los pacientes.
Las aplicaciones informáticas actuales no pueden distinguir si las mutaciones recién descubiertas aumentarán o disminuirán la activación. También a menudo se equivocan, determinando las variaciones genéticas como causantes de enfermedades cuando en realidad son inofensivas.
A estas dificultades se suma el hecho de que diferentes tipos de mutaciones STAT1 ocurren en regiones superpuestas del gen, ¡y las enfermedades muy diferentes que resultan ocasionalmente comparten síntomas similares!
Solución
Para resolver este dilema, los investigadores de HU desarrollaron una técnica y una base de datos para estimar el potencial de enfermedad de las mutaciones STAT1. Esto implicaba medir la actividad de activación exhibida por cientos de sustituyentes de alanina STAT1 mutantes inducidos.
Al medir la producción transcripcional para cada uno de estos, pudieron determinar si las variaciones específicas conducirían a un aumento de la activación causante de enfermedades fúngicas o una disminución de la activación causante de bacterias.
Confirmaron que estos datos recientemente recopilados eran precisos y útiles al compararlos con las mutaciones STAT1 conocidas limitadas que se encuentran en las bases de datos globales y al predecir con precisión el efecto de dos mutaciones recién descubiertas provenientes de pacientes con enfermedades STAT1 confirmadas.
Los datos también contribuyeron al modelado 3D de STAT1, ayudando a nuestra comprensión molecular de la vía STAT1 y cómo se desarrolla la enfermedad.
Potencial real
Los avances recientes en las tecnologías de secuencia del genoma, como la secuenciación de próxima generación NGS, han hecho posible que los investigadores descubran rápidamente un gran número de mutaciones y variaciones naturales desconocidas en los pacientes. Los científicos necesitan saber si estos son inofensivos y pueden serdejado en su lugar, o causando enfermedades y necesita actuar sobre ellas.
El Dr. Okada cree que su biblioteca genética STAT1 es la respuesta y debería ampliarse para incluir otros genes en la formación de una gran biblioteca de referencia genética. Él cree que su uso en conjunto con las tecnologías de secuenciación del genoma resolvería cualquier misterio genético resultante y ayudaríaen la eterna lucha de lucha contra la enfermedad.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Hiroshima . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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