A kutatók beszámolnak róla PLoS biológia sikeresen csak annyi humán DNS -t illesztettek be transzgenikus laboratóriumi egerekbe, amelyek lehetővé tették a csoport számára, hogy tanulmányozzák az emberi terhesség egyedülálló részét más állatokhoz képest.
Ennek eredményeként a Cincinnati Gyermek Perinatális Intézet és a Cincinnati Egyetem Gyermekgyógyászati Tanszékének tudósai felfedezték, hogy mi szabályozza a kortikotropin-felszabadító hormon (CRH) nevű stresszhormon expresszióját a méhlepényben. A méhlepény támogatja a magzatot és kommunikációt biztosít az anyával.
A CRH expressziós szintek az emberek születési időzítéséhez kapcsolódnak, és jelzik, hogy a terhesség koraszülött lesz -e, utólagos, vagy a szokásos időtartam 37-42 hét. Sajnálatos módon, a vemhes egerek és más főemlős fajok természetesen nem fejezik ki a CRH-t a méhlepényben. A tudósoknak ki kellett találniuk, hogyan lehet rávenni az állatokat arra, hogy beépítsék a hormon expressziójához szükséges genetikai gépezetet.
Ez azért fontos, mert a kutatók még mindig nem tudják, mit csinál a CRH a méhlepényben a terhesség alatt. Ha a transzgénikus egerek rendelkeznek a szükséges humán DNS -sel, hogy CRH -t fejezzenek ki a méhlepényben, segíthet nekik abban, hogy kiderítsék, Louis Muglia szerint Orvos, a tanulmány vezető kutatója, A Perinatális Intézet társigazgatója és a Cincinnati Children's Human Human Genetics igazgatója.
"Az emberi terhesség tanulmányozásával kapcsolatos kihívás a tipikus biomedikai megközelítés, amelyhez megfelelő állat szükséges a kutatáshoz, "Muglia mondta." Rák és sok más betegség ellen is tették. A probléma az, hogy az emberek terhessége eléggé eltér egymástól, ezért nem sikerült hatékonyan lefordítani az állatkísérletek eredményeit az emberekre. "
A transzgénikus egérmodellek, amelyek utánozzák az emberi terhesség kulcsfontosságú aspektusait, szintén segíthetnek a kutatóknak abban, hogy több információt találjanak arról, hogy az epigenetika hogyan befolyásolja a születési időzítést. Ez segíthet megválaszolni a régóta fennálló kérdéseket arról, hogy a környezeti expozíció, mint a szociális stressz vagy a rossz táplálkozás, befolyásolja az egészséges születéshez fontos gének kifejeződését, teljes korú babák.
A természet utat talál
Hogy a vemhes laboratóriumi egereket rávegyük a CRH expressziójára, Muglia csapata úgy döntött, hogy teszteli az evolúciós genetikát és a biológiát. Kísérleteztek a retrovirális hosszú terminális ismétlés (LTR) nevű dologgal, amelyet THE1B néven ismertek.
A retrovírusos LTR -k a DNS azonos szekvenciái, amelyek folyamatosan ismétlődnek, és lehetővé teszik a vírusok számára, hogy genetikai anyagukat behelyezzék egy gazdafaj genomjába. A THE1B esetében, 50 millió évvel ezelőtt ugrott be az antropoid főemlősök (az emberiség legközelebbi evolúciós rokonai) genomjába.
A kutatócsoport hipotézist dolgozott ki, miszerint a THE1B inváziója az antropoid főemlős genomjába CRH expressziót indíthatott el a méhlepényben a terhesség alatt.
Ezt úgy tesztelték, hogy mikroinjekcióztak transzgenikus egerekbe 180 kilobájt THE1B LTR -t és CRH -t tartalmazó humán DNS -t. Muglia szerint a kutatók nem tudták, hogy működik -e, de a genetikai alkalmazkodóképesség élénk megjelenítésében az egerek integrálták és aktiválták a DNS -t a méhlepényben.
"Szerencsénk volt, hogy az egerek már várták a gépezetet, és készek voltak aktiválni és beépíteni az emberi DNS -t és CRH -t a méhlepényükbe a terhesség alatt, " ő mondta.
Bepillantás a terhességi kontrollba
Miután az emberi DNS működésbe lépett az egér méhlepényében, a kutatók szelektíven szerkesztették a THE1B DNS-régióit a CRISPR/Cas9 nevű pontos génszerkesztési technikával. Azt találták, hogy a THE1B korlátozott törlése elnémította a CRH expressziót és normalizálta a születési időzítést a transzgenikus egerekben.
Adataik a THE1B és a DLX3 nevű transzkripciós faktor közötti kölcsönhatást is feltárták, ami a méhlepényben fejeződik ki. A transzkripciós tényezők lényegében olyan gének, amelyek megmondják más géneknek, hogy mit kell tenniük. Terhesség alatt, A DLX3 elengedhetetlen a méhlepény normális fejlődéséhez.
A tanulmány eredményei együttesen azt sugallják, hogy a THE1B retrovirális beillesztése az antropoid genomba elindította a CRH expresszióját a méhlepényben a DLX3 -mal való együttműködéssel. Az adatok arra is utalnak, hogy a placenta CRH szintjének szándékos manipulálása megváltoztathatja a születés időpontját. A szerzők hangsúlyozzák, hogy a jelenlegi tanulmány még korai, és megállapításai egy kis része egy nagy és összetett rejtvénynek, amely további kutatást igényel.
Folyamatos CRH -tanulmányaik során THE1B és DLX3, a tudósok ezen új információk felhasználásával feltárják, hogyan illeszkednek ezek a biológiai darabok az emberi terhesség időzítését szabályozó összetett rejtvényhez.