Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα σημεία στον εγκέφαλο όπου γίνεται επεξεργασία του RNA θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην καλύτερη κατανόηση της νευροανάπτυξης και της νόσου.

Οι ερευνητές του Mount Sinai έχουν καταγράψει χιλιάδες θέσεις στον εγκέφαλο όπου το RNA αλλάζει κατά τη διάρκεια της ζωής ενός ατόμου σε μια διαδικασία που ονομάζεται επεξεργασία αδενοσίνης σε ινοσίνη (A-to-I), παρέχοντας σημαντικούς νέους τρόπους κατανόησης των κυτταρικών και μοριακών μηχανισμών. Ανάπτυξη του εγκεφάλου και πώς παίζουν ρόλο στην υγεία και τις ασθένειες.

Σε μια μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Cell Reports, η ομάδα περιέγραψε πώς ο ρυθμός επεξεργασίας RNA στον εγκέφαλο αυξάνεται με την ηλικία, με συνέπειες για την αποσαφήνιση της παθολογίας της αλλαγμένης επεξεργασίας A-to-I σε μια σειρά νευροαναπτυξιακών διαταραχών και διαταραχών γήρανσης.

“Η εργασία μας παρέχει πιο λεπτομερή και ακριβή εικόνα για τη συμβολή των αλλαγών RNA που επεξεργάστηκε A-to-I κατά την ανάπτυξη του ανθρώπινου εγκεφάλου”, δήλωσε ο ανώτερος συγγραφέας Michael Breen, PhD, επίκουρος καθηγητής ψυχιατρικής και γενετικής και γονιδιωματικής επιστήμης στο Icahn. Mount Sinai School of Medicine, και μέλος του Seaver Center for Autism Research and Treatment. Το πεδίο έχει ήδη εντοπίσει εκατομμύρια θέσεις A-to-I στον εγκέφαλο, καθιστώντας εξαιρετικά δύσκολο να προσδιοριστεί ποιες από αυτές τις θέσεις είναι πιθανό να είναι φυσιολογικά σημαντικές. Το περιορίσαμε σε περίπου 10.000 τοποθεσίες με πιθανούς λειτουργικούς ρόλους από την πρώιμη εμβρυϊκή ανάπτυξη έως την προχωρημένη γήρανση. Παρέχοντας έναν άτλαντα αυτών των τοποθεσιών, έχουμε ανοίξει την πόρτα για περαιτέρω κατανόηση της νευροανάπτυξης του εγκεφάλου μέσω του φακού των τροποποιήσεων RNA A-to-I.

Το DNA κατέχει το γενετικό σχέδιο για τον άνθρωπο και άλλους ζωντανούς οργανισμούς, αλλά το RNA εκτελεί στην πραγματικότητα τις δικές του οδηγίες για την παραγωγή λειτουργικών πρωτεϊνών. Οι αλλαγές που συσσωρεύονται στο RNA μπορούν να αλλάξουν τον τρόπο που λειτουργεί η πρωτεΐνη. Μια οικογένεια ενζύμων ADAR εισάγει αυτές τις μεμονωμένες αλλαγές A-to-I. Μια χούφτα από αυτές τις τροποποιήσεις παίζουν ουσιαστικούς φυσιολογικούς ρόλους κατά την πρώιμη εμβρυϊκή ανάπτυξη ρυθμίζοντας τη συναπτική μετάδοση και τη νευρωνική σηματοδότηση στον εγκέφαλο. Αυτή η εργασία δείχνει ότι κατά τη διάρκεια της ζωής ενός ανθρώπου, το RNA στον εγκέφαλο συσσωρεύει χιλιάδες μεμονωμένες αλλαγές και ότι αυτές οι αλλαγές είναι πιθανό να έχουν λειτουργικές συνέπειες με την ηλικία.

Η μελέτη Mount Sinai δημιούργησε και συγκέντρωσε δεδομένα αλληλουχίας RNA εγκεφάλου σε περισσότερα από 800 άτομα. Αυτά τα δεδομένα καλύπτουν όλα τα στάδια της προγεννητικής και μεταγεννητικής ανάπτυξης, από τα πρώτα εμβρυϊκά προγονικά κύτταρα έως τον διαφοροποιημένο εγκεφαλικό ιστό αιωνόβιων. Αυτό το ευρύ φάσμα επέτρεψε στους ερευνητές να αναπτύξουν ένα μοντέλο που δείχνει για πρώτη φορά πώς η επεξεργασία A-to-I εξελίσσεται κατά τη διάρκεια της ζωής, όπου τα μη επεξεργασμένα RNA εκφράζονται και πιθανώς μεταφράζονται σε πρωτεΐνες. Το RNA επεξεργάζεται. Είναι πιο άφθονο στον εγκέφαλο των ενηλίκων.

«Αυτό σημαίνει ότι κατά τη διάρκεια της μεγαλύτερης ηλικίας υπάρχει συνήθως υψηλότερος ρυθμός επεξεργασίας και υψηλότερη συχνότητα επεξεργασίας A-to-I, συμπεριλαμβανομένης της σταθεροποίησης των δομών του RNA και της διαμόρφωσης του τρόπου με τον οποίο τα RNA αλληλεπιδρούν με τα microRNA», σημειώνει ο Δρ Breen. Η ερευνητική του ομάδα διαπίστωσε επίσης ότι ένα υποσύνολο αυτών των θέσεων Α-προς-Ι εισάγει νέες υποκαταστάσεις αμινοξέων στην περιοχή κωδικοποίησης πρωτεΐνης του εγκεφάλου, ένα γεγονός γνωστό ως επανακωδικοποίηση RNA. Αυτό είναι ένα σημαντικό εύρημα επειδή η επανακωδικοποίηση του RNA έχει άμεσες λειτουργικές και/ή δομικές επιδράσεις στις πρωτεΐνες.

Η ομάδα του Mount Sinai προσπάθησε επίσης να απαντήσει στο ερώτημα πώς η γενετική παραλλαγή μπορεί να εξηγήσει ορισμένες από τις διαφορές στην επεξεργασία A-to-I καθώς οι άνθρωποι γερνούν. Διαπίστωσαν ότι επειδή οι τοποθεσίες επεξεργασίας ρυθμίζονται αυστηρά κατά την πρώιμη εμβρυϊκή ανάπτυξη, τα επίπεδα επεξεργασίας για χιλιάδες τοποθεσίες ποικίλλουν μετρήσιμα με βάση μοναδικές γενετικές παραλλαγές. Αυτή η διαφοροποίηση εξομαλύνεται κατά τη μεταγεννητική ανάπτυξη. Από την άποψη της βασικής επιστήμης, οι δυναμικά ρυθμιζόμενες τοποθεσίες που ανακαλύφθηκαν από τους ερευνητές παρέχουν πολλαπλές οδούς για μελλοντική εργασία για τον χειρισμό των υποκείμενων μηχανισμών της πρώιμης ανάπτυξης του εγκεφάλου μέσω της επεξεργασίας A-to-I.

Προηγούμενη εργασία του Δρ. Breen – του οποίου το εργαστήριο εργάζεται στη διασταύρωση της λειτουργικής γονιδιωματικής, της υπολογιστικής βιολογίας και της νευροεπιστήμης – έδειξε ότι η επεξεργασία A-to-I διαταράσσεται στον εγκεφαλικό ιστό από άτομα με νευροαναπτυξιακές διαταραχές.

«Αυτή η εργασία μας παρέχει άμεσους τρόπους για να αναλύσουμε τις παθολογικές συνέπειες της τροποποιημένης επεξεργασίας A-to-I σε μια σειρά νευροαναπτυξιακών διαταραχών και διαταραχών γήρανσης», λέει. Είναι πλέον περισσότερο από ποτέ σαφές ότι η αποσαφήνιση της δυναμικής ρύθμισης της επεξεργασίας RNA μπορεί να προσφέρει μοναδικές γνώσεις σχετικά με το ρόλο τους στην προαγωγή της υγείας καθώς και των ασθενειών.

Σχετικά με το Σύστημα Υγείας του Όρους Σινά

Το Mount Sinai Health System είναι ένα από τα μεγαλύτερα ακαδημαϊκά ιατρικά συστήματα στην περιοχή του μετρό της Νέας Υόρκης, με περισσότερους από 43.000 υπαλλήλους που εργάζονται σε οκτώ νοσοκομεία, περισσότερα από 400 εξωτερικά ιατρεία, σχεδόν 300 εργαστήρια, μια σχολή νοσηλευτικής και μια κορυφαία σχολή ιατρικής και ιατρική. Το Mount Sinai Graduate Studies προωθεί την υγεία για όλους τους ανθρώπους παντού, αντιμετωπίζοντας τις πιο σύνθετες προκλήσεις της υγειονομικής περίθαλψης της εποχής μας – την ανακάλυψη και την εφαρμογή νέας επιστημονικής γνώσης. ανάπτυξη ασφαλέστερων και αποτελεσματικότερων θεραπειών· εκπαίδευση της επόμενης γενιάς ιατρικών ηγετών και καινοτόμων· και υποστηρίζοντας τις τοπικές κοινωνίες παρέχοντας φροντίδα υψηλής ποιότητας σε όλους όσους τη χρειάζονται.

Μέσω της ενοποίησης των νοσοκομείων, των εργαστηρίων και των σχολείων του, το Mount Sinai προσφέρει ολοκληρωμένες λύσεις υγειονομικής περίθαλψης από τη γέννηση έως τη γηριατρική, χρησιμοποιώντας καινοτόμες προσεγγίσεις όπως η τεχνητή νοημοσύνη και η πληροφορική, διατηρώντας παράλληλα τις ιατρικές και συναισθηματικές ανάγκες των ασθενών στο επίκεντρο των πάντων. Διατηρεί τις θεραπείες. Το σύστημα υγείας περιλαμβάνει περίπου 7.300 γιατρούς πρωτοβάθμιας και εξειδικευμένης περίθαλψης. 13 κοινά κέντρα περιπατητικής χειρουργικής σε πέντε δήμους της Νέας Υόρκης, του Γουέστσεστερ, του Λονγκ Άιλαντ και της Φλόριντα. και περισσότερα από 30 συνεργαζόμενα κέντρα κοινωνικής υγείας. Κατατάσσουμε σταθερά από τα Καλύτερα Νοσοκομεία του US News & World Report, και έχουμε υψηλή κατάταξη: Νο 1 στη Γηριατρική και Top 20 σε Καρδιολογία/Καρδιοχειρουργική, Διαβήτη/Ενδοκρινολογία, Γαστρεντερολογία/Χειρουργική Γαστρεντερικό σύστημα, νευρολογία/νευροχειρουργική, ή χειρουργική επέμβαση πνευμόνων, αποκατάσταση και ουρολογία. Το New York Mount Sinai Eye and Ear Hospital κατατάσσεται στην 12η θέση στην οφθαλμολογία. Τα «Καλύτερα Παιδιατρικά Νοσοκομεία» του US News & World Report κατατάσσουν το Παιδιατρικό Νοσοκομείο Mount Sinai Kravis μεταξύ των καλύτερων της χώρας σε πολλές παιδιατρικές ειδικότητες. Η Ιατρική Σχολή Icahn στο Όρος Σινά είναι μία από τις τρεις μόνο ιατρικές σχολές που επιτυγχάνουν τη διάκριση με διάφορους δείκτες: Κατατάσσεται σταθερά στις 20 κορυφαίες από τις «Καλύτερες Ιατρικές Σχολές» του US News & World Report, οι οποίες και οι ΗΠΑ παγκοσμίως ταιριάζουν. Νοσοκομείο “Honor Roll” και κορυφαίο 20 στη χώρα για χρηματοδότηση από Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας και κορυφαία 5 στη χώρα για διάφορους τομείς βασικής και κλινικής έρευνας. Το «World’s Best Smart Hospitals» του Newsweek κατατάσσει το Mount Sinai Hospital ως το #1 στη Νέα Υόρκη και στην πρώτη πεντάδα παγκοσμίως και το Mount Sinai Morningside στα 20 καλύτερα παγκοσμίως.

/ Δημόσια έκδοση. Αυτό το υλικό από τον αρχικό οργανισμό/συγγραφέα μπορεί να είναι ad hoc, επεξεργασμένο για λόγους σαφήνειας, στυλ και έκτασης. Οι απόψεις και οι απόψεις που εκφράζονται είναι αυτές των συγγραφέων. Δείτε αναλυτικά εδώ.

Leave a Comment