Vers immortels défient vieillissement

8 03 2012

Chercheurs de L'Université de Nottingham ont démontré comment une espèce de ver surmonte le processus de vieillissement pour être potentiellement immortelle.

La découverte, publié dans les actes de la National Academy of Sciences, fait partie d'un projet financé par le Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC) et Conseil de recherches médicales (MRC) et peut faire la lumière sur les possibilités d'alléger les caractéristiques liées à l'âge et de vieillissement dans les cellules humaines.

Planaire vers ont surpris les scientifiques avec leur capacité apparemment illimitée de régénération. Les chercheurs ont étudié leur capacité à remplacer âgés ou endommagés de tissus et de cellules dans le but de comprendre les mécanismes qui sous-tendent leur longévité.

Dr Aziz Aboobakerde l'école de biologie de l'Université, dit: « Nous avons étudié deux types de vers planaire; ceux qui se reproduisent sexuellement, comme nous, et celles qui se reproduisent de manière asexuée, simplement diviser en deux. Les deux semblent se régénérer indéfiniment par la croissance de nouveaux muscles, peau, tripes et même cerveau entier maintes et maintes fois. "généralement lorsque les cellules souches diviser — pour guérir les blessures, ou au cours de la reproduction ou pour la croissance, ils commencent à montrer des signes de vieillissement. Cela signifie que les cellules souches ne sont plus en mesure de diviser et donc devenir moins aptes à remplacer des cellules spécialisées épuisés dans les tissus de notre corps. Notre peau de vieillissement est peut-être l'exemple le plus visible de cet effet. Les planaires vers et leurs cellules souches sont en quelque sorte capables d'éviter le processus de vieillissement et de maintenir leurs cellules divisant". 

Un des événements associés au vieillissement des cellules est lié à la longueur des télomères. Afin de se développer et fonctionner normalement, les cellules de notre corps doivent garder divisant pour remplacer les cellules qui sont usées ou endommagées. Au cours de ce processus de division, des copies du matériel génétique doivent transmettre à la prochaine génération de cellules. L'information génétique dans les cellules est disposée en torsadée brins d'ADN appelés chromosomes. À la fin de ces brins est un capuchon protecteur appelé un télomère. Télomères ont été comparés à la fin de protection d'un lacet qui s'arrête à brins d'effilochage ou coller aux autres volets.

Immortalité théorique

Chaque fois qu'une cellule divise les télomères protecteurs « cap » obtient plus courte. Quand ils deviennent trop courts, la cellule perd sa capacité à renouveler et à diviser. Chez un animal immortel, nous nous attendrions donc des cellules pour être en mesure de maintenir la longueur des télomères indéfiniment afin qu'ils puissent continuer à reproduire. Dr Aboobaker prédit que vers planaire maintiennent activement les extrémités des chromosomes dans les cellules souches adultes, menant à l'immortalité théorique.

Dr Thomas Tan a fait quelques découvertes intéressantes pour ce document dans le cadre de sa thèse de doctorat. Il a effectué une série d'expériences difficiles à expliquer l'immortalité de ver. En collaboration avec le reste de l'équipe, Il a aussi une façon de comprendre l'astuce moléculaire astucieux qui a permis d'aller à diviser indéfiniment sans subir des extrémités chromosomiques raccourcie des cellules.

Travaux antérieurs, menant à l'attribution de la 2009 Prix Nobel de physiologie ou médecine, a montré que les télomères pourraient être maintenus par l'activité d'une enzyme appelée la télomérase. En plus sexuellement se reproduisant les organismes l'enzyme est plus actif seulement au début du développement. Si, comme nous l'âge, télomères commencent à réduire en longueur.

Ce projet identifié le gène codant pour cette enzyme une version possible planaire et tourné vers le bas de son activité. Cela a donné lieu à la longueur des télomères réduite et s'est révélée que c'est le gène de la droite. Ils purent alors en toute confiance, mesurer son activité et la longueur des télomères qui en résulte et trouvé que vers asexuée augmentent considérablement l'activité de ce gène lorsqu'ils se régénèrent, permettant aux cellules souches afin de maintenir leurs télomères, comme ils se divisent pour remplacer les tissus manquants.

Preuve plus claire

Dr Tan a souligné l'importance de l'expertise interdisciplinaire: « C'était fortuite pour être pris en sandwich entre le laboratoire de génétique du professeur Edward Louis levure et Centre de recherche de tumeur de cerveau des enfants, les deux centres de recherche à l'Université de Nottingham avec expertise en biologie des télomères. Aziz et Ed gardé exigeant une preuve plus claire et je pense que nous avons pu donner une réponse très satisfaisante ».

Cependant, ce qui surpris l'équipe, c'est que la reproduction sexuée planaire vers ne semblent pas maintenir la longueur des télomères de la même façon. La différence, qu'ils ont observé entre les animaux asexués et sexuelles était surprenante, étant donné que les deux semblent avoir une capacité régénérative illimitée. L'équipe pense que sexuellement reproduction vers finalement montrent les effets du raccourcissement des télomères, ou qu'ils sont capables d'utiliser un autre mécanisme pour maintenir les télomères qui ne nécessiterait pas l'enzyme télomérase.

Dr Aboobaker a conclu: « Vers planaire asexuée démontrent le potentiel de maintenir la longueur des télomères au cours de la régénération. Nos données répondent à une des prédictions sur ce qu'il faudrait pour un animal à être potentiellement immortel et qu'il est possible pour ce scénario d'évoluer. Les prochains objectifs nous sont de comprendre les mécanismes plus en détail et de comprendre davantage sur comment vous évoluer un animal immortel. »

Le professeur Douglas Kell, Chef de l'exécutif BBSRC, dit: « Cette recherche passionnante contribue à notre compréhension fondamentale des processus impliqués dans le vieillissement, et construit de solides fondations pour l'amélioration de la santé et longévité chez d'autres organismes potentiellement, y compris les humains.”

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Vers immortels défient vieillissement:
Nottingham.ac.uk [en línea] Nottingham (UK): Nottingham.ac.uk, 08 de marzo de 2012 [Réf. 27 de enero de 2012] Disponible sur Internet: http://www.Nottingham.AC.uk/news/pressreleases/2012/February/Immortal-Worms-DEFY-Ageing.aspx
Neverending y ADN et vers immortels:
Youtube.com [en línea] Nottingham (UK): YouTube.com, 08 de marzo de 2012 [Réf. 27 de enero de 2012] Disponible sur Internet: http://www.youtube.com/watch?feature = player_embedded&v = pHxF0dQEZqM



Les Secrets du cancer entrent en relief

29 08 2011

Pour la dernière décennie cancer recherche a été guidé par une vision commune de la façon dont une cellule unique, décimer ses voisins, évolue vers une tumeur maligne.

Grâce à une série de mutations aléatoires, les gènes qui favorisent la division cellulaire sont poussés à surmultipliée, alors que les gènes qui envoient normalement retenue pour la croissance des signaux sont prises en mode hors connexion.

Avec l'accélérateur de plancher et de couper les lignes de frein, la cellule et sa descendance sont libres de multiplier rapidement. S'accumulent des mutations plus, permettant les cellules cancéreuses pour échapper aux autres mesures de protection et d'envahir les tissus voisins et de métastases.

Ces principes fondamentaux — énoncées 11 Il y a un document historique années, “Les caractéristiques du Cancer,« par Douglas Hanahan et Robert A. Weinberg, et revisité dans un article de suivi cette année — encore servir le paradigme régnant, une sorte de théorie du Big Bang pour le champ.

Mais de récentes découvertes ont été compliquer la situation avec les écheveaux de nouveaux détails. Cancer semble être plus volontaire et calcul que précédemment imaginé.

La plupart des ADN, par exemple, a été longtemps considéré comme indésirable — un enfer de détritus n'ayant aucun rôle important dans le cancer ou autre chose. Seulement environ 2 % du génome humain comporte le code pour la fabrication des enzymes et autres protéines, le CG et l'échafaudage de la machinerie qu'une cellule cancéreuse se tourne vers ses propres appareils.

Ces jours ADN « poubelle » est appelé à l'ADN plus respectueusement comme « non-codante », et les chercheurs trouvent des indices que « pseudogènes » rôdant dans cette région sombre peuvent jouer un rôle dans le cancer.

« Nous avons été obsessionnellement concentre notre attention sur les 2 % du génome,«, a déclaré le Dr. Pier Paolo Pandolfi, un professeur de médecine et pathologie à la Harvard Medical School. Ce printemps, à la réunion annuelle de l'American Association for Cancer Research à Orlando, FLA., Il a décrit une nouvelle « dimension biologique » dans lequel les signaux provenant de deux régions du génome participent à l'équilibre délicat entre le comportement cellulaire normal et malignité.

Comme ils regardent au-delà du génome, chercheurs sur le cancer sont également éveiller au fait que certains 90 pourcentage de codage de la protéine des cellules de notre corps sont des microbes. Nous avons évolué avec eux une relation symbiotique, qui soulève la question du juste qui occupe dont.

« Nous sommes massivement en infériorité numérique,«, a déclaré Jeremy K. Nicholson, Président de chimie biologique et chef du département de chirurgie et du cancer à l'Imperial College de Londres. Au total, Il a dit, 99 pour cent des gènes fonctionnels dans le corps sont microbienne.

À Orlando, Il et autres chercheurs décrits comment les gènes dans cette microbiome — d'échanger des messages avec des gènes à l'intérieur des cellules humaines — peut être impliqué dans les cancers du côlon, estomac, oesophage et autres organes.

Ces changements en perspective, survenant au cours de biologie cellulaire, peut sembler comme étourdissant comme ce qui est arrivé en cosmologie avec la découverte que matière noire et énergie sombre constituent la majeure partie de l'univers: Fond soudainement devient premier plan et des questions une fois que la pensée s'installe sont à la hausse dans l'air. En cosmologie, la théorie du Big Bang a émergé de la confusion dans une forme plus solide, mais plus compliquée. Les mêmes peuvent se produire avec la science du cancer.

Joueurs exotiques

Selon le dogme central de biologie moléculaire, information codée dans l'ADN du génome est copiée par l'ARN messager et ensuite transportée aux structures subcellulaires appelés ribosomes, où les instructions sont utilisées pour assembler les protéines. Rôdant dans les coulisses, extraits appelés micro-ARN une fois semblaient moléculaire peu plus de bruit. Mais ils ont été apparaissant de plus en plus d'importance dans les théories sur le cancer.

En se liant à un gène de RNA messager, micro-ARN peut empêcher les instructions d'atteindre leur cible — essentiellement faire taire le gène — et peut également moduler le signal par d'autres moyens. Un présentation après l'autre à l'Orlando rencontre explore comment les MICROARN est impliqués dans la mise au point qui distingue une cellule saine d'un malin.

Escalade la complexité un cran supérieur, Dr. Pandolfi, le chercheur de Harvard Medical School, énoncé une théorie complexe impliquant des micro-ARN et pseudogènes. Pour chaque pseudogène, il est régulièrement, gène codant la protéine. (Les deux semblent provenir d'un gène ancestral commun, le pseudogène écartée par le passé évolutif lorsqu'il est devenu dysfonctionnel.) Alors que les gènes normaux expresses leur volonté en envoyant des signaux de l'ARN messager, les pseudogènes endommagés sont muets ou parlent en charabia.

Ou si on croyait généralement. Peu est gaspillée par l'évolution, et Dr. Pandolfi émet l'hypothèse que les signaux RNA de gènes et pseudogènes interagissent à travers un langage comportant des micro-ARN. (Ces signaux sont appelés ceRNAs, prononcé « sernas,« sens « ARN endogènes en compétition. »)

Son laboratoire à Beth Israel Deaconess Medical Center à Boston, étudie comment ce canal de retour arcane est utilisé par les gènes PTEN et KRAS, couramment impliqués dans le cancer, de conférer avec leurs pseudotwins. L'hypothèse est exposé plus en détail ce mois-ci dans un essai dans la revue Cell.

Alimenté par l'expresso gratuit offert par les compagnies pharmaceutiques leurs marchandises de hawking, scientifiques lors de la réunion d'Orlando a déménagé de la session à la session et visionné les couloirs des affiches, vous cherchez ce qui peut-être ont récemment été découverts sur les autres joueurs exotiques: lincRNA, (pour les gros intervenant non codants), ARNsi (petit interférant), petit ARN nucléolaire (petits nucléoles) et piRNA (Piwi-interaction (abréviation de « élément p induite par wimpy testicule » (un terme particulier qui menace de retirer cette phrase dans une régression des explications entre parenthèses imbriquées))).

Dans leur article « caractéristiques » original — le plus cité dans l'histoire de cellule — Dr. Hanahan et Dr. Weinberg réunis un bonanza de recherche émergent et il est synthétisé dans six caractéristiques. Tous les, ils ont proposé, sont partagés par la plupart et peut-être de tous les cancers humains. Ils sont allés prévoir que, dans 20 ans les circuits d'une cellule cancéreuse seraient mappé et compris aussi minutieusement que les transistors sur une puce d'ordinateur, rendre la biologie du cancer plus comme la chimie ou de physique — sciences régi par précis, règles prévisibles.

Maintenant, il semble exister des transistors à l'intérieur les transistors. « Je crois toujours que le schéma de câblage, ou du moins ses contours, peut être établi dans une dizaine d'années,« Dr. Weinberg, a déclaré dans un courriel. « Micro-ARN peut être plus comme minitransistors ou amplificateurs, mais cependant on représente les, ils ont encore doivent être soudées dans le circuit d'une façon ou d'une autre. »

Dans leur document de suivi, “Caractéristiques du Cancer: La prochaine génération,« Il et Dr. Hanahan cité deux « caractéristiques émergentes » que l'avenir de la recherche peuvent montrer est crucial à la malignité, la capacité d'une cellule aberrante de reprogrammer son métabolisme pour nourrir sa croissance de feux de forêt et d'échapper à la destruction par le système immunitaire.

Alliés involontaires

Même si toutes les lignes et les boîtes pour le schéma de la cellule de cancer peuvent être tracées dans, des complications énormes restera. Recherche se concentre de plus en plus sur le fait qu'un tumeur n'est pas une masse homogène de cellules cancéreuses. Elle contient aussi des cellules saines qui ont été enrôlés dans la cause.

Cellules appelées fibroblastes collaborent en sécrétant des protéines de que la tumeur doit construire son échafaudage favorable et l'étendre dans les tissus environnants. Cellules du système immunitaire, manœuvré en se comportant comme s'ils étaient guérison d'une plaie, émettent des facteurs de croissance qui encouragerait la tumeur et de stimuler l'angiogenèse, la génération de nouveaux vaisseaux sanguins. Cellules endothéliales, qui forment le revêtement de l'appareil circulatoire, sont également engagé dans la construction de l'approvisionnement en sang de tumeur propre.

Tous ces processus sont si étroitement liés qu'il est difficile de dire où on laisse au large et l'autre commence. Avec les machines internes tellement, Malin tumeurs maintenant comparées pour renegade organes germination à l'intérieur de l'organisme.

Comme les différentes cellules sont de connivence, ils peuvent également échange d'informations avec des cellules dans un autre domaine — les micro-organismes dans la bouche, peau, système respiratoire, tractus urogénital, estomac et système digestif. Chaque microbe a son propre ensemble de gènes, qui peut interagir avec ceux dans le corps humain par l'échange de signaux moléculaires.

« La signalisation que faire de ces microbes est considérablement complexe,« Dr. Nicholson a dit dans une interview à l'Imperial College. « Ils envoient des signaux métaboliques les uns aux autres — et ils envoient des produits chimiques constamment que sont stimulant notre processus biologiques.

« Il est étonnant, vraiment. Ils y, assis autour et faire des choses, et la plupart d'entre nous ne pas vraiment savoir ou comprendre. »

Personnes dans des lieux géographiques différents peuvent abriter des différents écosystèmes microbiens. Scientifiques de l'année dernière rapporte la preuve que le microbiome japonais a acquis un gène d'une enzyme de digestion-algues d'une bactérie marine. Le gène, pas trouvé dans les entrailles de l'Amérique du Nord, peut aider à la digestion des wrappers de sushi. L'idée que les gens dans les différentes régions du monde ont co-évolué avec différents écosystèmes microbiens peut-être être un facteur — ainsi que de l'alimentation, mode de vie et d'autres agents environnementaux — pour expliquer pourquoi ils font souvent l'objet de différents cancers.

La composition du microbiome modifie non seulement géographiquement mais aussi plus de temps. Avec l'amélioration de l'hygiène, les changements alimentaires et l'utilisation croissante de antibiotiques, niveaux de microbe Helicobacter pylori dans le tube digestif humain ont diminué dans les pays en développement, et donc a cancer de l'estomac. En même temps, Cependant, cancer de le œsophage a augmenté, menant à la spéculation que h. pylori offre une sorte d'effet protecteur.

Lors de la réunion d'Orlando, Dr. Zhiheng Pei Université de New York a suggéré que la situation est plus complexe. Deux types d'écosystèmes microbiens ont été identifiés dans l'oesophage humain. DDr Laboratoire de l'île a constaté que les personnes avec un œsophage enflammée ou avec une affection précancéreuse appelée de Barrett sont plus susceptibles d'abriter ce qu'il appelle le microbiome Type II.

« À l'heure actuelle, On ne sait pas si le microbiome Type II provoque des maladies de le œsophage ou de reflux gastro-oesophagien modifie le microbiome de Type I à II,« Dr. PEI a écrit dans un courriel. « Dans les deux cas, une exposition chronique de le œsophage à un microbiome anormale pourrait être une étape essentielle dans les lésions oesophagiennes et, en fin de compte, cancer. »

Ennemis invisibles

Lors d'une session à Orlando sur l'avenir de la recherche sur le cancer, Dr. Harold Varmus, le directeur de l'Institut National du Cancer, décrit l'initiative des Questions provocantes, un nouvel effort pour chercher des mystères et paradoxes qui peuvent être vulnérables à la solution.

« Dans notre pointe de faire les choses qui sont vraiment évidents à faire, Nous allons oublier de prêter attention à de nombreux phénomènes inexpliqués,« Il a dit.

Pourquoi, par exemple, le virus Epstein - Barr entraîne différents cancers chez les différentes populations? Pourquoi comme les patients atteints de certaines maladies neurologiques La maladie de Parkinson, Maladie de Huntington, La maladie d'Alzheimer et X Fragile semblent présenter un risque plus faible pour la plupart des cancers? Pourquoi les certains tissus sont plus susceptibles que d'autres de développer des tumeurs? Pourquoi certaines mutations évoquent les effets cancéreuses dans un type de cellule, mais pas dans d'autres?

Avec autant des phénomènes à la recherche d'une explication biologique, « Les caractéristiques du Cancer: La prochaine génération » peut éventuellement être suivie d’une deuxième suite — avec rebondissements aussi inattendues que ceux dans les spectacles de « Star Trek » vieux. L’ennemi à l’intérieur de nous est tout aussi redoutables comme des envahisseurs imaginaires de l’au-delà. Apprendre à déjouer, il dirige la science profondément dans l’univers de la cellule vivante.

DÉLAIS POR LA SRA. APPELS DE ALBA.

Nytimes.com [en línea] New York (USA): nytimes.com, 29 de agosto de 2011[Réf. 15 de agosto de 2011] Disponible sur Internet:

http://www.nytimes.com/2011/08/16/health/16cancer.html?pagewanted=1&ref=research