Новое исследование, опубликованное 20 ноября в журнале Neuron, показывает, как мутации в гене под названием Tmie могут вызвать глухоту с рождения. Подчеркивая критический характер их результатов, исследователи смогли повторно ввести ген у мышей и восстановить слушание подкрепления процесса.«Это вызывает надежды, что мы могли, в принципе, использовать подходы генотерапии, чтобы восстановить функцию в волосковых клетках и таким образом развивать новые варианты лечения для потери слуха», сказал профессор Ульрих Мюллер, ведущий автор нового исследования, председатель Отдела Молекулярной и Клеточной Нейробиологии и директор Центра Нейробиологии Дорриса в TSRI.Ответственный ген
Ухо – сложная машина, которая преобразовывает механические звуковые волны в электрические сигналы для мозга, чтобы обработать. Когда звуковая волна входит в ухо, неровные концы (стереоресницы) волосковых клеток внутреннего уха пододвинуты обратно, как травинки, согнутые сильным ветром.
Движение вызывает напряженность в рядах белков (связи наконечника) соединение стереоресниц, который посылает сигнал в мозг через ионные каналы, которые пробегают подсказки связок волосковой клетки.Этот процесс преобразования механической силы в электрическую деятельность, названную mechanotransduction, все еще излагает много тайн. В этом случае исследователи были в неведении относительно того, как сигналы были переданы вдоль связей наконечника с ионными каналами, которые формируют электрические сигналы.
Чтобы разыскать этот неизвестный компонент, исследователи в новом исследовании построили библиотеку тысяч генов с потенциалом, чтобы затронуть mechanotransduction.Команда провела шесть месяцев, показывая гены, чтобы видеть, взаимодействовали ли белки, которые произвели гены, с белками связи наконечника.
В конечном счете команда нашла ген, Tmie, белок которого, TMIE, взаимодействует с белками связи наконечника и соединяет связи наконечника с частью оборудования около ионного канала.Путь к новому лечению
Это открытие отвечает на давний вопрос в нейробиологии. Ученые давно знали об этом, мутации в гене Tmie могли вызвать глухоту – но они не были уверены как.Как только они нашли, что TMIE играет роль, соединяющую связи наконечника и ионные каналы, исследователи породили популяцию «мышей нокаута», которые испытали недостаток в гене. Они исследовали волосковые клетки мышей с электрофизиологическими методами и нашли, что без TMIE, никакой электрический сигнал не мог быть вызван в волосковых клетках после стимуляции.
«mechanotransduction тока не стало; мышь полностью глухая», объяснил Бо Чжао, научный сотрудник в лаборатории Мюллера и первый автор новой статьи.Во втором эксперименте исследователи повторно ввели Tmie мышам, которые были глухими начиная с рождения и нашли, что электрические сигналы были восстановлены.
Мюллер сказал, что следующая проблема состоит в том, чтобы узнать как отдельные компоненты комплекса mechanotransduction системная форма в волосковых клетках. «Мы также хотели бы понять биофизические принципы, которыми эти белки преобразовывают механические сигналы в электрические сигналы», сказал он.