肥厚型脑干病 (HCM) 是所有性状性肺部病中时会最常见的一种,是所致心源性猝死的主要确实。它的优点是脑干异常外层,随着一段时间的推移时会所致肺部动态障碍,并终于所致心强力衰竭。
一篇发表在美国国家科学院院刊( PNAS ) 上论文描述了一项复杂的一直研究工作结果,这项研究工作使人们对基因甲基化如何在细胞核素质上发挥作用所致HCM有了在此之后认识,并为如何持续性它提供了在此之后出发点。
在这项论文中时会,著者推论说,现阶段已经找到了一千多个所致HCM的基因甲基化。其中时会大多数发挥作用于编码肌节受体的基因中时会,肌节受体是是负责生成成和平衡外周和放松的脑干构件块。差不多三分之一的甲基化座落在 β 脑干线粒体,这是驱动肺部细胞核外周的主要细胞核内。差不多三分之一的甲基化座落在β脑干素,即驱动肺部细胞核外周的主要细胞核内。脑干以及我们身躯中时会的每一块神经的外周是由民族运动受体线粒体沿着肝细胞小分子链 "行走 "的必需生成成的,这一必需被叫做横桥反向。在此必需中时会,ATP 形式的飞轮生成为机械能,终于所致肺部外周。
在外周之后,交织在一起的双股线粒体小分子的一条股的背部紧贴着肝细胞小分子。当被叫做生物系统的“能量货币”的ATP小分子与线粒体背部生成时,神经外周开始。线粒体背和表层的ATP随后与肝细胞分离,重启ATP的歧化,从而生成为ADP和一个氨基基团。这一必需放出能量,将线粒体“锁定”为高能完全,并转变线粒体的轮廓,使其准备好沿着肝细胞乌龟。此时,氨基盐从线粒体中时会放出来,使线粒体促成肝细胞并释放氨基盐,这所致线粒体前行下一条肝细胞链上并外周神经。所有这些,涉及数百万背线粒体在肝细胞上行走的必需,无需几微秒才能完成,必须以适当的速度快发生,以保有肺部健康。
由于HCM随处可见在有β脑干受体甲基化的患者额头,因此有人假设HCM甲基化时会所致再一的政治事件,终于表现为对肺部本身的损害。这项研究工作对这一观点同步进行了验证试,全面性放在单个甲基化 P710R 上,它极大地减缓了体外民族运动速度快——线粒体马达在肝细胞上行走的速度快,而其他MYH7甲基化则所致了民族运动速度快的增加。
该项目的首要研究工作问题是了解与患者肺部病系统性的甲基化如何在细胞核素质上转变肺部动态。
该团队可用 CRISPR 技术通过将 P710R 甲基化插入其中时会来主笔全人类诱导的多能干细胞核人体内核(负责肺部外周的细胞核)。这种纯粹的、无甲基化的细胞核系提供了一个完美的计量,可以与细胞核同步进行比较,相当直观地看到P710R甲基化的因素。例如,研究工作团队现在正在测试大致相同性状背景下与肺部病系统性的大致相同甲基化的因素。
研究工作工作人员说明,可以有 10 个人在这种细胞核内中时会具大致相同的基因甲基化,他们确实具大致相同程度的临床意义,因为他们基因组的其余部分是大致相同的;这就是使我们踏入个体的确实。这些可协助我们监测基因甲基化的结果是什么。通过比较大致相同甲基化的因素,可以开始解构这些变动如何所致 HCM。它使我们必须仔细注意到细胞核如何以及为什么适应以这种方式甲基化,并获取数据并将其与肺部壁的厚度和南岸发生的所有其他事情密切联系起来。
这项研究工作始于近 15 年前,现在,CRISPR技术使研究工作工作人员必须设计出表达与肺部疾病有关的特定甲基化的细胞核,然后评估小分子和动态变动,以已确定已在HCM患者额头找到的个别甲基化的细胞核因素。这些研究工作将从必要上了解个别甲基化在小分子素质上如何生成为患者的HCM。
在该项目中时会,一旦引入甲基化,研究工作团队对细胞核同步进行检验,可用牵引强力显微镜,这种检验可以同时注意到晃动的细胞核和它生成成的强力。他们可用光阱在小分子素质上对大致相同的甲基化细胞核内同步进行了实质上的研究工作,在该陷阱中时会,当线粒体背沿着线粒体行走时,施加光压以直观控制夹在波纹之间的线粒体 "哑铃 "的位置和强军事力量,从而校准线粒体的动强力反向。该精确测量表明,P710R甲基化减缓了线粒体民族运动的步长和线粒体与肝细胞分离的速率。
这些注意到结果随后与线粒体马达如何在细胞核中时会相互作用以生成成强力的计算出来模型同步进行了比较。结果证实了被叫做线粒体的 "超级放松完全 "的平衡的关键作用。正如研究工作工作人员推论的那样,线粒体背花费大量一段时间受制于超持续性完全,指的是它与肝细胞解离的完全下。任何转变线粒体马达与肝细胞生成的一段时间或强度的甲基化或药物都时会转变细胞核强力生成成和转变驱动重塑和生长或肥大的南岸接收机政治事件。
动态预测 P710R 诱导的 SRX/DRX 反转调制对于极度外周至关重要。
本研究工作中时会找到P710R甲基化时会破坏超放松完全。结果,在携带甲基化的细胞核中时会,更是多的线粒体背与肝细胞生成,这推论了在这些细胞核中时会注意到到的强军事力量增加。
研究工作团队说明,在如此广泛的学科合作中时会跨这些研究小组和这些技能工作,并看到小分子校准和计算出来,以及细胞核衍生的校准,使其必须同步进行基因工程和解读单个甲基化,反之亦然测试特定甲基化如何引入所致 HCM 的变动,随后可以开始开发模型并已确定新世代药物制剂。我们不只是识别病症,而是可以研究工作动态障碍的基石必要,然后在它变成疾病之后在细胞核素质上解决这些问题。
参考资料:
Alison Schroer Vander Roest, Chao Liu, Makenna M. Morck, Kristina Bezold Kooiker, Gwanghyun Jung, Dan Song, Aminah Dawood, Arnav Jhingran, Gaspard Pardon, Sara Ranjbarvaziri, Giovanni Fajardo, Mingming Zhao, Kenneth S. Campbell, Beth L. Pruitt, James A. Spudich, Kathleen M. Ruppel, Daniel Bernstein.Hypertrophic cardiomyopathy β-cardiac myosin mutation (P710R) leads to hypercontractility by disrupting super relaxed state.Proceedings of the National Academy of Sciences Jun 2021, 118 (24) e2025030118; DOI: 10.1073/pnas.2025030118
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