Gesundheit

DNA-fehlfaltung in weißen Blutkörperchen erhöht das Risiko für Typ-1-diabetes

Es ist bekannt, dass die Genetik, oder eine geerbte Genom, ist eine wichtige Determinante ein Risiko für Autoimmunerkrankungen wie Typ-1-diabetes. In den menschlichen Zellen das Genom einer person—etwa sechs Meter von DNA—komprimiert in den Mikrometer-Raum des Kerns über eine drei-dimensionale Faltung. Spezialisierte Proteine entschlüsseln die genetischen Informationen, lese-Anweisung aus unserem Genom, in einer Sequenz-spezifischen Art und Weise. Aber was passiert, wenn eine Sequenz-Variante führt zu einer Fehlinterpretation der Anweisung, wodurch pathogene fehlfaltung von DNA im inneren Kern? Kann die unterschiedliche Faltung machen uns anfälliger für Autoimmunerkrankungen?

Nun, in einem ersten-of-its-Kind-Studie, Forscher an Penn-Medizin gefunden, bei Mäusen, dass die Veränderungen in der DNA-Sequenz auslösen kann, die Chromosomen zu misfold in einer Weise, die legt man auf ein erhöhtes Risiko für Typ-1-diabetes. Die Studie, heute veröffentlicht in der Immunität, zeigten, dass Unterschiede in DNA-Sequenzen, dramatisch verändert, wie die DNA gefaltet in den Zellkern, letztlich Auswirkungen auf die Verordnung—die Induktion oder repression von Genen in Verbindung mit der Entwicklung von Typ-1-diabetes.

„Während wir wissen, dass Menschen, die Erben, die bestimmte Gene haben ein erhöhtes Risiko der Entwicklung von Typ-1-diabetes gibt es bislang wenig Informationen über die zugrunde liegenden molekularen Faktoren, die dazu beitragen, die Verbindung zwischen Genetik und Autoimmunität“, sagte der Studie leitende Autor Golnaz Vahedi, Ph. D., ein Assistenzprofessor von Genetik in der Perelman School of Medicine (PSOM) an der Universität Pennsylvania und Mitglied des Instituts für Immunologie und der Penn Epigenetics-Institut. „Unsere Forschung, für die erste Zeit, zeigt, wie die DNA-Fehler—verursacht durch Sequenz-variation, trägt zur Entstehung von Typ-1-diabetes. Mit einem tieferen Verständnis, wir hoffen, dass wir die form einer Stiftung an, Strategien zu entwickeln, reverse DNA-fehlfaltung und ändern den Verlauf von Typ-1-diabetes.“

Autoimmun-Erkrankungen, die beeinflussen, wie viele als 23,5 Millionen Amerikaner, die auftreten, wenn das körpereigene Immunsystem angreift und zerstört, gesunde Organe, Gewebe und Zellen. Es gibt mehr als 80 Arten von Autoimmunerkrankungen, einschließlich rheumatoider arthritis, entzündlichen Darmerkrankungen und Typ-1-diabetes. Bei Typ-1-diabetes, die Bauchspeicheldrüse stellt die Produktion von insulin, das Hormon, das steuert den Blutzuckerspiegel. Weißen Blutkörperchen, den sogenannten T-Lymphozyten spielen eine bedeutende Rolle bei der Zerstörung der insulin-produzierenden beta-Zellen des Pankreas.

Bis jetzt ist wenig bekannt über das Ausmaß, Sequenz, variation könnte Ursache ungewöhnliche chromatin Klapp-und letztlich auch Einfluss auf die Genexpression. In dieser Studie der Penn Medicine Forscher erzeugten ultra-high-resolution genomic maps zum Messen der dreidimensionalen DNA-Faltung in T-Lymphozyten in zwei Stämme von Mäusen: eine diabetes-anfällig und diabetes-resistenten Maus Stamm. Die beiden Stämme von Mäusen haben sechs Millionen Unterschiede in Ihrer genomischen DNA, die ähnlich wie die Anzahl der Unterschiede in den genetischen code zwischen zwei Menschen.

Das Penn-team, geführt von Vahedi und co-erstautoren Maria Fasolino, Ph. D., ein postdoctoral fellow in Immunology, und Naomi Goldman, ein student im Aufbaustudium in der PSOM, gefunden, dass die zuvor definierten insulin-diabetes assoziierten Regionen waren auch die meisten hyperfolded Regionen in den T-Zellen von diabetischen Mäusen. Forscher verwendeten eine high-resolution-imaging-Technik zu bekräftigen, dass die Genom-fehlfaltung in diabetes-empfänglichen Mäusen. Wichtiger ist, fanden Sie die änderung in der Faltung geschah, bevor die Maus war Diabetiker. Forscher vermuten, dass die Beobachtung dienen könnte als Diagnose-tool in der Zukunft, wenn die Ermittler sind in der Lage, um zu identifizieren, wie hyperfolded Regionen in den T-Zellen des Menschen.

Nach dem Aufbau der wo die chromatin ist fehlgefalteten in die T-Zellen in Mäusen, die Forscher gesucht zur Untersuchung der Genexpression im Menschen. Durch eine Zusammenarbeit mit dem Menschlichen Pankreas-Analyse-Programm, entdeckten Sie, dass ein Typ von homolog-gen beim Menschen zeigten auch eine erhöhte expression in Immunzellen infiltrieren die Bauchspeicheldrüse des Menschen.