Исследователи вставляют достаточно человеческую ДНК в мыши для исследования преждевременных родов

        

Преждевременные роды остаются глобальной эпидемией, связанной с пожизненной вероятностью осложнений со здоровьем. Его также трудно изучать в живых существах – особенно уникально точной биологии преждевременных родов у людей.

Исследователи сообщают в PLoS Biology успешно вставляя достаточно человеческую ДНК в трансгенных лабораторных мышей, что позволило команде изучить уникальную часть человеческой беременности по сравнению с другими животными.

В результате ученые из Детского перинатального института Цинциннати и кафедры педиатрии в Медицинском колледже Университета Цинциннати обнаружили, что контролирует экспрессию гормона стресса, называемого кортикотропин-высвобождающим гормоном (CRH) в плаценте. Плацента поддерживает плод и обеспечивает связь с матерью.

Уровни экспрессии CRH связаны с сроками родов у людей и указывают, будет ли беременность преждевременной, послесрочной или нормальной продолжительностью 37-42 недель. К сожалению, беременные мыши и другие виды не приматов естественным образом не выражают CRH в плаценте. Ученым приходилось выяснять, как заставить животных включать генетический механизм, необходимый для выражения гормона.

Это важно, потому что исследователи все еще не знают, что делает CRH в плаценте во время беременности. По словам Луи Маглиа, доктора медицинских наук, старшего исследователя по исследованию, со-директора Перинатального института и директора Генетики Генриха Цинциннати, чтобы трансгенные мыши с необходимой ДНК человека, чтобы выразить CRH в плаценте, должны помочь им узнать.

«Задача изучения человеческой беременности – это типичный биомедицинский подход, требующий соответствующего животного для исследований», – сказал Маглиа. «Это было сделано для рака и многих других заболеваний. Проблема в том, что беременность у людей достаточно различна, что невозможно эффективно перевести результаты исследований на животных на людей».

Модели трансгенных мышей, которые имитируют ключевые аспекты человеческой беременности, также должны помочь исследователям выявить больше информации о том, как эпигенетика влияет на сроки рождения. Это могло бы помочь ответить на давние вопросы о том, влияют ли экологические воздействия, такие как социальный стресс или плохое питание, на выражение генов, важных для здоровых, полноценных младенцев.

Природа находит способ

Чтобы заполучить лабораторных мышей, чтобы выразить CRH, команда Muglia решила протестировать эволюционную генетику и биологию. Они экспериментировали с чем-то, называемым ретровирусным длинным терминальным повторением (LTR), известным как THE1B.

Retroviral LTR представляют собой идентичные последовательности ДНК, которые постоянно повторяются и позволяют вирусам вставлять свой генетический материал в геном хозяина. В случае с THE1B он прыгнул в геном антропоидных приматов (ближайших эволюционных родственников человечества) 50 миллионов лет назад.

Исследовательская группа разработала гипотезу о том, что вторжение THE1B в геном антропогенного примата может инициировать экспрессию CRH в плаценте во время беременности.

Они протестировали это путем микроинъекции в трансгенных мышей 180 килобайт ДНК человека, содержащих L1 и CRH. Маглиа сказал, что исследователи не знали, будет ли это работать, но в ярком проявлении генетической адаптивности мышей интегрировали и активировали ДНК в плаценте.

«Нам повезло, что у мышей уже были машины, которые ждут и готовы активировать и включить ДНК человека и CRH в их плаценту во время беременности», – сказал он.

Взгляд на контроль беременности

После того, как человеческая ДНК была запущена и запущена в плаценте мышей, исследователи выборочно отредактировали области ДНК THE1B с помощью точного метода редактирования гена CRISPR / Cas9. Они обнаружили, что ограниченное делегирование экспрессии CRH, кодиру- щей THE1B, и нормализованное время родоразрешения у трансгенных мышей.

. Их данные также обнаружили взаимодействие между THE1B и транскрипционным фактором DLX3, которое выражается в плаценте. Факторами транскрипции по существу являются гены, которые говорят другим генам, что делать. Во время беременности DLX3 имеет решающее значение для нормального развития плаценты.

В совокупности результаты исследования показывают, что ретровирусное введение THE1B в антропоидный геном инициирует экспрессию CRH в плаценте, работая с DLX3. Данные также свидетельствуют о том, что намеренное манипулирование плацентарными уровнями CRH может изменить сроки рождения. Авторы подчеркивают, что текущее исследование еще рано, и его результаты – небольшая часть большой и сложной головоломки, требующей дополнительных исследований.

В своих текущих исследованиях CRH, THE1B и DLX3 ученые будут использовать эту новую информацию, чтобы исследовать, как эти биологические части вписываются в сложную загадку того, что контролирует сроки беременности у людей.

Источник:

https://www.cincinnatichildrens.org/

      

Source link