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      雷帕霉素可以解決酵母中的遺傳缺陷
      
			
      
				2019-04-22 11:24:45
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			  來(lái)源：
			
      
		
      
				
		
      
			
      沖繩科學(xué)技術(shù)研究生院(OIST)的科學(xué)家們已經(jīng)向幾種人類遺傳病的潛在治療方向邁進(jìn)了一步，并且已經(jīng)在裂殖酵母的不起細(xì)胞中找到了答案。
      

      雷帕霉素可以解決酵母中的遺傳缺陷
      

      Kenichi Sajiki博士和OIST的Mitsuhiro Yanagida教授的G0細(xì)胞單位的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)確定雷帕霉素是一種由細(xì)菌產(chǎn)生的生物化合物，能夠“拯救”具有遺傳缺陷的細(xì)胞并維持正常的細(xì)胞功能。他們的工作發(fā)表在開(kāi)放生物學(xué)。
      

      雷帕霉素已作為免疫抑制劑在整個(gè)醫(yī)學(xué)界普遍使用。因此，通常對(duì)接受腎臟移植的患者開(kāi)處方以防止新器官的排斥。它也常用于癌癥治療，以及涂層冠狀動(dòng)脈支架。雷帕霉素還在小鼠細(xì)胞中延長(zhǎng)壽命。
      

      OIST團(tuán)隊(duì)揭開(kāi)了雷帕霉素的新面貌，為遺傳病的新醫(yī)學(xué)療法鋪平了道路。
      

      “這是第一個(gè)找到可以通過(guò)藥物治愈的突變體的系統(tǒng)篩選。以前，我們知道酵母染色體疾病是由同一種藥物治愈的?，F(xiàn)在，Sajiki和10多位作者發(fā)現(xiàn)了12種可用雷帕霉素治愈的酵母基因疾病， “柳田教授說(shuō)。
      

      雷帕霉素通過(guò)調(diào)節(jié)TOR激酶的功能來(lái)抑制細(xì)胞生長(zhǎng)和分裂 - 稱為增殖 - TOR激酶是一種主要的信號(hào)傳導(dǎo)酶，可向細(xì)胞傳達(dá)有關(guān)營(yíng)養(yǎng)狀況的信息。該團(tuán)隊(duì)假設(shè)，如果雷帕霉素能夠在具有突變DNA的細(xì)胞中恢復(fù)正常增殖，則可能由雷帕霉素治療對(duì)遺傳性疾病負(fù)責(zé)的人所保守的受影響基因。
      

      該團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一項(xiàng)使用裂殖酵母細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)，每個(gè)裂殖酵母細(xì)胞的DNA都有一個(gè)特定的突變，當(dāng)暴露在36°C的高溫時(shí)會(huì)產(chǎn)生細(xì)胞分裂缺陷。研究人員測(cè)試了1014種酵母突變株庫(kù)。通過(guò)添加雷帕霉素“拯救”45個(gè)突變體并且再次開(kāi)始正常分裂。
      

      分析了獲救酵母細(xì)胞的遺傳組成，實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)確定了12個(gè)導(dǎo)致溫度觸發(fā)缺陷的基因。隨著來(lái)源的確定，該團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在知道在哪里尋找雷帕霉素的修復(fù)特性的答案。
      

      這些基因涉及四種細(xì)胞功能組。人們通過(guò)創(chuàng)造一種稱為應(yīng)激活化蛋白激酶(SAPK)的酶來(lái)控制應(yīng)激反應(yīng)信號(hào)。單獨(dú)留下，這些基因的突變版本產(chǎn)生了導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)酵母細(xì)胞功能失常的SAPK，再次導(dǎo)致細(xì)胞異常生長(zhǎng)和分裂。
      

      加入雷帕霉素使這些細(xì)胞恢復(fù)正常功能。科學(xué)家觀察到雷帕霉素基本上超越了SAPK突變的異常行為，從而使得生化生成維持在正常水平。這可以控制SAPK和TOR激酶之間的微妙平衡，這是保持細(xì)胞正常生長(zhǎng)和分裂的關(guān)鍵。以這種方式受雷帕霉素影響的其他基因組包括負(fù)責(zé)細(xì)胞功能的那些基因，例如細(xì)胞之間化學(xué)物質(zhì)的交換和遺傳化合物染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)。
      

      這項(xiàng)研究是開(kāi)辟新研究途徑的第一步，這些研究可能導(dǎo)致治療衰弱的遺傳病，如Cornelia de Lange綜合征和認(rèn)知發(fā)育障礙。他們對(duì)雷帕霉素工作方法的鑒定為這種已經(jīng)非常有用的化學(xué)物質(zhì)增加了一個(gè)關(guān)鍵的新維度：“我們希望這項(xiàng)研究能夠?yàn)槲覀兾磥?lái)如何應(yīng)用雷帕霉素提供新的見(jiàn)解，”Sajiki博士說(shuō)。
      
			

			
        
      
			
      
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