基因突变导致“破碎的心”
UT Southwestern Medical Cent中心的研究人员已经确定了一组果蝇基因突变,负责胚胎的胚胎阶段的“破碎的心”,发现可以帮助识别导致人类心脏缺陷的基因。
“We engineered a fruit fly so that the heart would glow in the dark and found a new type of malformation, completely unexpectedly,” said Dr. Eric Olson, chairman of molecular biology at UT Southwestern and senior author of the study appearing in today’s issue of Science. “We coined the term ‘brokenhearted’ for this defect because two kinds of cardiac cells separated, thus causing the heart to fall apart, with a loss of heart function and embryonic death.”
心脏是第一个在胚胎中形成和功能的器官。心形成复杂过程中的异常导致先天性心脏缺陷,人类最常见的出生缺陷折叠约1%的新生儿。奥尔森博士说,由于整个动物世界的心脏形成事件非常相似,果蝇是研究哺乳动物中心脏缺陷的原因的有用模型。
研究人员发现,在途径中编码酶的基因中的突变导致果蝇中的这种破碎的心脏缺陷。这些酶HMG CoA还原酶之一也在人类胆固醇的合成中起着关键作用。在果蝇中,这些酶需要产生小脂质以改变心脏形成所需的信号蛋白。该研究表明,相同的生化途径在人心形成和先天性心脏病中的参与。
“我们惊讶地发现,参与脂质合成的一组酶在组装心脏中起着先前无法识别的作用。同样的机制可能参与人性心脏发展,“南希B.和Jake L. Hamon癌症基本研究中心博士和jake l. hamon癌症基本研究中心博士说,儿科肿瘤基本研究。
奥尔森博士说,研究结果进一步了解能引起心脏缺陷的基因的身份,也可以作为发展遗传筛查的介绍。
“这很有意思,因为关于心脏形态的知之甚少,我们没有预料到胆固醇和脂质合成中涉及的相同酶可能在机构的发展中发挥重要作用,”他说。
该研究的目标之一是定义心脏形式的遗传蓝图。为了做到这一点,UT西南科学家通过表达在心脏中特别是绿色荧光蛋白的基因来设计果蝇的果蝇。“这与一颗发光的心脏苍蝇使我们能够以高分辨率在活性动物中可视化心脏发育细节,并检测以前从未描述过的心脏病缺陷”,Zhe Han博士,研究教练和共同/共同/共同本研究的高级作者。
来自西北部的其他分子生物学研究人员参与该研究是彭毅,研究生和Xiumin李,研究助理。
该研究部分由美国国立卫生研究院,美国心脏协会,罗伯特A. Welch基金会和唐纳德W.Reynolds心血管临床研究中心提供资金。
资料来源:UT Southwestern Medical Center
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