Lost in translation: das medium ist Die Botschaft für einen gesunden Herzschlag

Forscher an der Fralin Biomedical Research Institute an der Virginia Tech Carilion haben gezeigt, wie eine genetische Nachricht zu produzieren gesunde Herzgewebe verändert sich im Körper bei stress und Alterung beitragen zu plötzlichem Herztod.

Die Entdeckung, veröffentlicht in der heutigen Cell Reports konzentriert sich auf die Kommunikation zwischen den Zellen des Herzens und ermöglicht, das Potenzial der Entwicklung von gezielten Therapien helfen Menschen, die dem Risiko von Herzrhythmusstörungen und Herzinfarkt.

Geführt durch den senior-Autor James Smyth, ein Assistenz-professor mit dem Fralin Biomedical Research Institute – Zentrum für Herz-und Reparative Medizin, Forschung, Wissenschaftler konzentrierten sich auf, wie in der Regel übersehen, ist die untranslatierten Regionen der RNA, die Flanke, die den genetischen code verkürzen sich während des Alterns oder während unter stressigen Bedingungen.

Der leichte Einflüsse verändern, wie die Zelle liest eine genetische Nachricht, um Proteine zu bilden und zu bauen, wichtige zelluläre Strukturen, einschließlich der Kanäle, die elektrisch koppeln die Zellen des Herzens zusammen, um zu ermöglichen, koordinierter Kontraktionen und die daraus resultierende effiziente Pumpen von Blut.

„Typische Verständnis der Biologie verwendet werden, um so einfach wie ‚hier ist die Meldung ein protein,“ sagte Smyth, der auch ein Assistenzprofessor in der Abteilung der Biologischen Wissenschaften der Hochschule der Wissenschaft. „Wir wissen, es ist nicht so, dass einfach mehr. Es ist eigentlich dynamisch geregelt. Wenn die Zelle belastet wird, werden die Nachrichten anders Lesen.“

„Mit herkömmlichen Mittel zum erkennen von Ebenen der Nachricht oder Ebenen der RNA in Zellen unter stress oder Alterung, Sie würden nicht sehen, die änderungen, die wir sahen,“ Smyth sagte. „Wir konzentrierten uns auf, wie dieser untranslatierten region könnte geändert werden, während der stress und wie man diese beeinflussen könnte, wie die Zelle liest die Nachricht.“

Bei stress, wie Bedingungen von Sauerstoffmangel, die auftreten, während der ischämischen Herzerkrankung oder Schlaganfall, die untranslatierten Regionen kürzer geworden, die änderungen, wie die Zelle das kodierte protein synthetisiert Produkte und die Grenzen der interzellulären Kommunikation in die Zellen des Herzens.

Forscher konzentrierten sich auf ein gen namens GJA1, die Anweisungen zu machen, Connexin 43, gap junction protein.

Gap junctions direkt paar der Inhalt der angrenzenden Zellen und sind unerlässlich, um die normale Funktion des Herzens, wo Sie ermöglichen eine rasche und organisierte Ausbreitung der elektrischen Impulse zwischen den Zellen, verursachen Kontraktionen des Herzmuskels.

Störungen in diesem elektrischen Kommunikation kann die Ursache für die Signale im Herzen zu unorganisiert und führen zu Unregelmäßigkeiten, kann zu plötzlichem Herztod führen.

„Je mehr wir erkennen diese molekulare, sehr grundlegende Mechanismen, je schärfer wir in therapeutics,“ Smyth sagte. „Durch die Manipulation dieses Biologie, wir sind, herauszufinden, den nachgelagerten Faktoren auf die DNA oder RNA. Hoffentlich haben wir fand einen starken Winkel zu entwickeln Therapeutika, wie kleine Moleküle, die für eine präzise, sichere Behandlungen.“

Forscher untersuchten kardialen Zellen, Zelllinien der Maus, und im Alter von Maus-Herz Gewebe, wo Sie gefunden erhöht die in den wichtigsten GJA1-kodierte protein—, das sollte Zauber gesündere Bedingungen zwischen den Zellen des Herzens, aber Sie beobachtet auch erhöht, sondern gekürzt, die untranslatierten Regionen der RNA, die heruntergefahren Synthese von anderen GJA1-codierten Proteine modulieren, dass gap junction-Bildung.

Auch Wissenschaftler ausgesetzt kardialen Zellen aus menschlichen induzierten pluripotenten Stammzellen reduziert Sauerstoff, ergab ebenfalls eine Zunahme abgeschnitten, untranslatierten Regionen, die belegen, dass dies ist eine häufige Reaktion von untranslatierten Regionen der RNA auf die physiologischen stress, der über Spezies hinweg konserviert.

Die Reaktion findet auch in einer Vielzahl von Zellen.

„Diese Aktivität tritt in den Krebs -, Herz-und Gehirn-Zellen,“ Smyth sagte. „Als wir das sahen, wussten wir, dass es ein starkes Stück von Biologie, da war es passiert überall.“