Исследование Горы Синай сосредотачивается на эпигенетике, исследовании изменений в действии человеческих вызванных генов, не изменениями в кодексе ДНК, который мы наследуем от наших родителей, но вместо этого молекулами, которые регулируют, когда, где и до какой степени наш генетический материал активирован.Предыдущее исследование нашло связи между эпигенетическим регулированием и болезнями наркомании и депрессии, и в человеческих пациентах и в моделях животных. Такое регулирование происходит, частично, от функции транскрипционных факторов, специализированные белки, которые связывают с определенными последовательностями ДНК и или поощряют или закрывают выражение данного гена.Используя модели мыши человеческой депрессии, напряжения и склонности, текущая исследовательская группа ввела синтетический продукт – транскрипционные факторы в отдел головного мозга, названный ядром accumbens в единственном гене под названием FosB, который был связан прошлыми исследованиями и со склонностью и с депрессией.
Они нашли, что изменения этого единственного гена, навлеченного транскрипционными факторами, сделали мышей исследования более эластичными, чтобы подчеркнуть и менее вероятно стать увлекшимися кокаином.Найденный в каждой клетке тела, ДНК содержит гены и инструкции, необходимые для организма, чтобы развиваться и выжить.
Чтобы выполнить эти функции, последовательности ДНК преобразованы в сообщения, которые «говорят» клетки который белки сделать, диктуя определенную функцию данной клетки. В то время как все клетки содержат ДНК, которая кодирует для каждого гена, большинство генов не активировано в любом случае. Выражение данного гена зависит от действия транскрипционных факторов, белки, которые регулируют структуру ДНК в клетке, позволяя некоторым генам быть активными и другие, чтобы быть подавленными.
Транскрипционные факторы действуют по эпигенетическим механизмам: химически изменение сама или ДНК или белки гистона упаковало вокруг ДНК, которые изменяют форму, учитывая правильный сигнал сделать отрезки ДНК доступными для оборудования для строительства белка.«Более ранняя работа в нашей лаборатории нашла, что несколько транскрипционных факторов и последующих эпигенетических модификаций изменены воздействием наркотиков или подчеркнуть и что эти изменения, в свою очередь, управляют экспрессией гена», говорит Эрик Дж. Нестлер, Мэриленд, доктор философии, Семейный профессор Нэша, Председатель Отдела Нейробиологии и директор Института Мозга Фридмана в Медицинской школе Айкана в Горе Синай, который привел исследование. «Но потому что такое эпигенетическое регулирование происходит в сотнях или тысячах генов, до сих пор было невозможно определить различие между простым присутствием эпигенетической модификации и ее функциональным отношением к психоневрологической болезни».Чтобы непосредственно решить эту проблему, Элизабет А Хеллер, доктор философии, ведущий автор oan бумага, разработал инновационный метод, чтобы управлять эпигенетическим регулированием FosB.
Доктор Хеллер ввел синтетические транскрипционные факторы под названием Цинковые Белки Пальца (ZFPs), разработанный, чтобы предназначаться для только единственного гена из 20 000, включив их в вирус и введя тот вирус в связанный с вознаграждением отдел головного мозга. Результаты исследования указывают, что после закрепления с тем одним геном, FosB-ZFPs изменил гистоны около гена FosB, чтобы или активировать (включают) или подавляют (выключают) выражение.Выражение гена FosB в нервных клетках и необходимо и достаточно для препарата и живого отклика напряжения у мышей. В частности, активация выражения FosB связана с увеличенной чувствительностью к наркотикам и к упругости, чтобы подчеркнуть и изменена воздействием таких стимулов в мозгах моделей мыши и в наркомане и подавила человеческих пациентов.
«В то время как наркомания и депрессия – наследственные болезни, которые регулируют экспрессию гена в мозгу, область должна все же раскрыть соответствующие мутации в последовательности генов, которые лежат в основе этих беспорядков», говорит доктор Хеллер. «Поэтому мы сосредоточились на изменениях в генной структуре, чтобы исследовать механизм действия таких изменений в препарате и чувствительности напряжения, Наши данные – критический первый шаг к развитию новой терапии, чтобы бороться с этими психоневрологическими болезнями. Кроме того, использование спроектированных транскрипционных факторов имеет широкие последствия за пределами нейробиологии, потому что эпигенетическая регуляция генов лежит в основе многих болезней, включая большинство форм рака».