Talbot hilft-ID Muskel-gen, das, wenn verändert, bewirkt, dass die gemeinsame Krankheit

Jared Talbot ist Teil eines 32-Mitglied der internationalen Forschungsgruppe identifizierten ein gen, das, wenn verändert, kann dazu führen, Gebogenen Finger und Zehen, Klumpfuß, Skoliose und Kleinwuchs.

Das team entdeckt, dass der partielle Verlust der protein-kodierenden gen MYLPF (myosin light chain, phosphorylatable, schnelle Skelettmuskulatur) führt zu einer Störung namens distalen arthrogrypose (DA), die bei der Geburt vorhanden.

23. Juli, Dem amerikanischen Journal of Human Genetics (AJHG) veröffentlichten die team ’s Papier“ – Mutationen in MYLPF Ursache ein Roman Segmentale Amyoplasia, die Manifestiert sich als Distale Arthrogrypose“, die details der Ergebnisse. Im Mai, bioRxiv—ein kostenloser online-und distribution-service—auch geschrieben ein preprint-Papier.

Talbot, ein Assistenzprofessor in der Universität von Maine School of Biologie und Ökologie, ist die Studie der zweite Autor. Er hat dazu beigetragen, ebenso mit Jessica Chong, der erste Autor und ein Assistent professor für Humangenetik an der Universität von Washington.

Die Entdeckung hat einige interessante Implikationen.

„Bevor eine Krankheit effektiv behandelt werden können, deren Ursache verstanden werden muss“, sagt Talbot. „Jetzt, DA ist behandelt durch Operation, die oft mehrmals wiederholt werden, ein Leben lang. Durch das Verständnis der Krankheit besser können wir entdecken, langlebiger und weniger invasive Möglichkeiten, Sie zu behandeln.“

Breiter, der Durchbruch fügt der Wissenschaftler‘ wissen, wie die pränatale Muskel-Bildung beeinflusst die Gesundheit über die gesamte Lebenszeit hinweg, sagt er.

Chong begann das Projekt während der Arbeit mit Dr. Michael J. Bamshad in der University of Washington-Abteilung der Genetischen Medizin. Sie identifizierten die ersten Fälle und leitete ein internationales team, das bisher identifiziert MYLPF Mutationen in 19 Menschen mit DA in acht Familien.

Ihre Ergebnisse könnten auch Einblicke in arthrogryposen, die tritt in etwa 1 von 3.000 Geburten. Arthrogryposen sind eine größere Gruppe von Bedingungen, gekennzeichnet durch mehrere gemeinsame Kontrakturen bei der Geburt, einschließlich der in die Schultern, Hüften und Knien. Die häufigste Art der arthrogrypose ist amyoplasia, die beinhaltet Muskel-Verlust.

„Wir hoffen, dass unsere Erkenntnisse können dazu beitragen, die Aufschluss über mögliche genetische Ursachen von amyoplasia, denn bis dato ist die ätiologie der meisten Fälle von amyoplasia ist noch unbekannt“, sagt Chong.

Chong und Bamshad auch gelernt, von einer person DA, die hatte keine Muskel in einem Ihrer Füße, die zeigt, dass es möglicherweise mehr ähnlichkeit als zuvor angenommen zwischen DA und amyoplasia.

Bamshad und Chong kontaktiert Talbot, der die Studien des gleichen Gens in Zebrafisch-Embryonen.

Zebrafisch haben eine ähnliche genetische Struktur der Menschen. Sie teilen sich 70% der Gene mit dem Menschen und 84% der Gene, die bekanntermaßen im Zusammenhang mit der menschlichen Krankheit haben eine Zebrafisch-Pendant. Zebrafisch-Entwicklung der Muskulatur auch Spiegel, die von Menschen und Ihre Embryonen wachsen schnell und sind durchsichtig.

Talbot wurde untersucht, wie die Entwicklung der Muskulatur ist betroffen durch den Verlust dieses Gens die Funktion, um zu verstehen, „warum“, das hinter der menschlichen Erkenntnisse. Er begann die Arbeit an MYLPF während eines postdoc bei Dr. Sharon Amacher ‚ s Labor an Der Staat Ohio-Universität.

Dort, er betreut Emily Teets, die studiert haben, MYLPF Funktion als Teil Ihres Bachelor-honours-Arbeit. Sie generierte Mutationen, entfernen Sie eine der beiden Zebrafisch-MYLPF Gene, genannt mylpfa, und gefunden, dass dieses gen ist erforderlich für die normale Muskel-Struktur und Funktion.

Im letzten Herbst, Talbot begann die Forschung auf UMaine, wo er verwendet Zebrafisch zu untersuchen, Muskelaufbau und Modell, das der menschlichen Muskel-Krankheit.

„MYLPF protein wirkt in den Muskel. Wir denken, dass die krummen Gelenke können DA entstehen durch die reduzierte Funktion der Muskeln, wenn die Gelenke bilden sich in der Gebärmutter“, sagt er.

„Wir können nicht studieren Menschen Muskel-Stärke, bevor Sie geboren werden, aber wir können studieren, zebrafische in Ihrer frühen Entwicklung und Nutzung dieser Fische zu modellieren, was passiert im Menschen.“

Talbot gefunden, dass Zebrafisch mit mylpfa ausgeschlagen hatte vollständige Lähmung in Ihrer Brustflosse und reduziert insgesamt die Muskelkraft.

Darüber hinaus er und Teets entdeckt, dass der Muskel schließlich artete im Zebrafisch. Diese, sagt er, deutet darauf hin, dass einige muskelverlust, dass die Menschen mit DA Erfahrung kann aufgrund einer degeneration in der Gebärmutter.

Talbot verwendet protein-Modelle, um zu verstehen, warum einige der spezifischen Mutationen, die in Menschen gefunden haben, die dominant vererbt (wo eine Kopie der mutation kann Krankheiten verursachen) und andere Mutationen sind rezessiv vererbt (wo die zwei Kopien werden muss, mutiert für eine Krankheit auftreten).

Er fand die dominanten Mutationen entstehen durch Veränderungen in teilen des proteins, die direkt an ein anderes protein namens myosin, die die motor-protein, dass Verträge, die Muskel -.

Und, die Arbeit mit David Warshaw an der Universität von Vermont, zeigten Sie, dass die myosin-Funktion reduziert im Zebrafisch DA Modell.

Zusammen, diese Fische und Menschen Ergebnisse zeigen, dass MYLPF Mutationen verursachen eine Krankheit, DA, und Sie bieten Einblicke, wie und warum Krankheit entsteht vor der Geburt.

„Ich habe untersucht, verschiedene krankheitsmodelle, aber dies war das erste mal, dass ich in der Lage war zu bieten Einsichten aus einem Modell-Organismus zur gleichen Zeit, dass das gen seine Funktion, wurde die Verbindung zu einem menschlichen Zustand,“, sagt Talbot.