Placa nucleara. Lavrov a spus că riscul utilizării armelor nucleare crește din cauza acțiunilor SUA

11 iulie 2008

Problema controlului genetic al speranței de viață și a procesului de îmbătrânire are multe fațete, dintre care una a fost evidențiată în studiul bolilor ereditare incluse în grupa laminopatiilor. Laminopatiile sunt un grup de boli ereditare cauzate de mutații ale genelor care codifică proteinele laminei nucleare, care face parte din membrana nucleară a celulei și joacă un rol important în menținerea rigidității acesteia.

Învelișul nuclear include o membrană nucleară cu două straturi formată dintr-un strat exterior și unul interior, un complex de pori nucleari și o lamină nucleară situată sub suprafața membranei nucleare interioare. Inițial, lamina a fost descoperită ca o componentă fibroasă a nucleului, constând din filamente corespunzătoare ca dimensiune filamentelor intermediare (10-13 nm) [filamentele intermediare (IF) sunt elemente ale structurilor citoscheletice ale organismelor pluricelulare și se găsesc atât în citoplasmă şi în nucleu]. Caracteristicile structurale ale filamentelor laminei sunt determinate de proteinele care le formează, numite lamine.

Laminele aparțin superfamiliei proteinelor IF, grupa 5 (cele 4 grupe rămase sunt citoplasmatice) și, datorită caracteristicilor lor structurale, sunt capabile să sufere modificări post-translaționale. Numărul de proteine ​​lamină găsite în diferite metazoare variază. Oamenii (și alte mamifere) au 3 gene care codifică 7 proteine ​​diferite. Aceste proteine ​​sunt împărțite în două tipuri - de tip A și de tip B, care diferă în ceea ce privește controlul genetic, metoda de sinteză, modelul de expresie și alte caracteristici (Tabelul 1 - conform C.J. Hutchison, 2002 cu modificări).

Tip laminat				Expresie
	A, AD10*, C	LMNA	Îmbinare alternativă	Celule diferențiate
		LMNA	Îmbinare alternativă	Linia germinativă (expresie specifică spermei)
		LMNB 1	Produs genetic LMNB 1	Majoritatea celulelor
		LMNB2	Îmbinare alternativă	Majoritatea celulelor
		LMNB2	Îmbinare alternativă	Doar în spermatocite

* - această lamină a fost găsită și în unele linii de celule tumorale.

[Splicing-ul alternativ este o „re-tăiere” controlată a moleculelor de ARN mesager (ARNm) citite dintr-o genă, însoțită de unirea exonilor genici în diferite combinații cu formarea diferitelor molecule de ARNm mature, ceea ce asigură că o genă codifică final diferit produse și este unul dintre principalele mecanisme de generare a diversității proteinelor la eucariotele superioare.]

Exprimarea laminelor B1 și B2 este observată în majoritatea celulelor atât la embrioni, cât și la organismele adulte. Integritatea nucleului, supraviețuirea celulelor și dezvoltarea normală depind de ele. Laminele de tip A au un model de expresie diferit care se corelează cu diferențierea celulară. Acest lucru a condus la presupunerea că laminele de tip B determină viabilitatea organismului, în timp ce laminele de tip A au funcții mai specializate. Există dovezi ale participării laminelor în procesele de transcripție și procesarea post-transcripțională a ARN.

În ultimul deceniu, a fost descoperită o legătură între mutațiile din LMNA și o serie de boli diverse clinic, care sunt combinate în grupul de laminopatii. Intensificarea cercetărilor în această direcție a dus la o creștere semnificativă a publicațiilor: numai în 2005, numărul acestora a depășit 200. În laminopatii se observă tulburări care duc la modificări ale structurii mușchilor striați și obezitate, polineuropatie, lipodistrofie, cardiomiopatie, contribuind la dezvoltarea rezistenței la insulină, încălcări ale pielii etc.

Dar cel mai dramatic fenotip cauzat de mutațiile în LMNA și tulburările de splicing ulterioare este progeria sau sindromul de îmbătrânire prematură - sindromul Hutchinson-Gilford. Prezența unei lamine defecte în nucleul celulei duce la multe modificări patologice: conținutul unui număr de proteine ​​din nucleu scade brusc, membrana nucleară se micșorează și procesul de reparare a erorilor care apar în timpul sintezei ADN-ului este întrerupt. Ca urmare, celulele își pierd capacitatea de a se diviza și celulele moarte nu sunt înlocuite cu altele noi, ceea ce duce la îmbătrânirea prematură a organismului. Acești pacienți nu trăiesc până la 20 de ani și deja la 10-12 ani au aspectul unor bătrâni mici, bătrâni.

Un adevărat boom a fost raportul lui P. Scaffidi și T. Misteli din revista Science (2006), care a arătat că gena LMNA este direct legată nu numai de dezvoltarea sindromului progeriei, ci și de procesul de „normal” ( neaccelerat – fiziologic) îmbătrânire. Oamenii de știință au descoperit că îmbinarea incorectă a ARN-ului mesager lamin are loc nu numai la pacienții cu progeria, ci și la persoanele sănătoase, dar cu o frecvență mult mai mică. Deși cantitatea de lamină defectuoasă nu crește odată cu vârsta, în timp (la persoanele în vârstă) se observă modificări în celule, similare cu cele la pacienții cu progerie. Într-un experiment pe fibroblaste prelevate de la bătrâni, s-a demonstrat că suprimarea îmbinării incorecte a dus la întinerirea celulelor.

Într-un studiu experimental pe animale realizat de un grup de oameni de știință din SUA și Suedia condus de L.G. Fong, s-a demonstrat că pentru funcționarea normală a membranelor nucleare și prevenirea îmbătrânirii premature a organismului, în primul rând, este necesară prezența laminei C.

Un raport al unui grup de oameni de știință de la Universitatea din Massachusetts (iulie 2007) a prezentat un fapt interesant: mutațiile din gena LMNB1 au dus la schimbarea axei nucleare a celulelor și, în consecință, s-a observat rotația nucleară. Aceste mutații nu au afectat mobilitatea citoscheletului. Când cercetătorii au exprimat ADNc de tip sălbatic în celule de la șoareci LMNB1 -/-, rotația nucleară s-a oprit. Potrivit oamenilor de știință, lamina B1 poate îndeplini o funcție de ancorare, asigurând legătura membranei nucleare cu citoscheletul. Șoarecii cu defecte în gena LMNB1 au murit într-un stadiu incipient de dezvoltare.

Astfel, până în prezent, s-au obținut date foarte interesante și interesante care indică importanța fundamentală a genelor care controlează structura și funcția laminelor. Cu toate acestea, influența laminelor asupra activității vitale și a funcționării corpului în ansamblu rămâne prost înțeleasă și necesită studii suplimentare. Poate că acest lucru va duce la descoperirea de noi oportunități de a combate bătrânețea și de a deschide căi reale către longevitatea activă.

spate

Citeste si:

05 iunie 2008

Doar o genă și o grămadă de boli

Unicitatea proteinei XPD, care este necesară pentru repararea daunelor ADN, constă în faptul că mutațiile în diferite părți ale genei sale stau la baza a trei boli.

citit 21 mai 2008

Un program național pentru studiul bolilor fără nume a fost lansat în Statele Unite.

Institutele Naționale de Sănătate din SUA lansează un program de lucru cu pacienții ale căror boli sunt atât de rare încât nici măcar nu au un nume.

citit 27 februarie 2008

Îndepărtează mutanții

Corpul unui animal superior este capabil să scape extrem de eficient de mitocondriile mutante: acestea dispar după 2-6 generații. Selecția mitocondriilor normale are loc în celulele germinale feminine sau la nivel subcelular.

citit 08 februarie 2008

Boli ereditare: pot fi identificate acum, vindecate - nu curând

Până de curând, au fost studiate boli predominant monogenice care decurg din perturbarea unei gene. Dar majoritatea bolilor ereditare sunt asociate cu perturbarea simultană a mai multor gene și anumite influențe ale mediului.

citit 28 august 2007

Genele schizofreniei sunt căutate în munți

Oamenii de știință din grupul de adaptare genetică umană al Institutului de Genetică Generală. N.I. Vavilov RAS încearcă să identifice genele responsabile de bolile cronice, studiind reprezentanții popoarelor indigene din Daghestan de zeci de ani. În prezent, atenția cercetătorilor se concentrează asupra genelor care determină apariția schizofreniei.

citit 08 iulie 2008

Evita concluziile plictisitoare

Laureatul Nobel, care a împlinit 80 de ani, a subliniat că nu și-a pierdut niciodată interesul pentru știință. În același timp, spre surprinderea multora, Watson a spus că practic nu a lucrat la asta în toți acești ani cât a condus laboratorul.

Lamina nucleară este compusă din proteine ​​filamentare intermediare numite lamine
Lamina nucleară este situată în spatele membranei nucleare interioare și este conectată fizic de aceasta prin proteine ​​​​integrale ale membranei
Lamina nucleară este implicată în asamblarea învelișului nuclear și poate servi drept suport fizic al acesteia
Lamina nucleară este conectată la cromatina prin proteine. Acest lucru poate determina rolul său în replicarea și transcripția ADN-ului
Drojdia și unele alte eucariote unicelulare nu au lamina nucleară

Prezența unei rețele de filamente intermediare situate în spatele membranei nucleare interioare este o trăsătură caracteristică caracteristică nucleelor ​​celulelor metazoare. După cum se arată în figura de mai jos, lamina este ușor de detectat prin imunofluorescență indirectă, folosind anticorpi la una dintre proteinele care alcătuiesc compoziția sa.

Într-un microscop electronic lamina arată ca o rețea formată din fibre individuale. Figura arată, de asemenea, filamentele tipice de lamină dezordonate situate chiar în spatele membranei nucleare interioare.

Veverițe lamina nucleară(numite lamine) seamănă cu proteinele keratinei filamentelor intermediare ale citoplasmei. Ca și cheratinele, ele sunt numite proteine ​​din filament intermediar deoarece filamentele pe care le formează (10-20 nm) au dimensiuni intermediare între microfilamentele de actină (7 nm) și microtubuli (25 nm). Integritatea filamentelor laminei este perturbată de NPC-urile care se atașează de el.

Alături de proteinele filamentului intermediar, lamina nucleară conține, de asemenea, un set de proteine ​​membranare integrale numite proteine ​​asociate laminei (LAP). Unele dintre aceste proteine ​​sunt implicate în interacțiunile dintre lamină și membrana nucleară interioară. După cum se arată în figura de mai jos, lamina este ancorată de membrana nucleară interioară prin două tipuri de conexiuni. Un tip se formează între proteinele laminei și proteinele integrale ale membranei nucleare interioare. Un alt tip apare atunci când lanțul polipeptidic al laminelor interacționează cu grupul farnesil lipidic al membranei nucleare interioare.

Anticorpii la proteinele laminei (cutie) au fost utilizați pentru a vizualiza lamina nucleară folosind microscopia cu fluorescență.
O fotografie cu microscopul electronic arată coșurile nucleare ale complexelor nucleare de pori (NPC) și filamentele laminei nucleare.

Genomul plantei nu conține genele laminei nucleare cu toate acestea, plantele conțin alte proteine ​​structurale care îndeplinesc funcții similare cu laminele celulelor de mamifere. Drojdia (S. cerevisiae și S. pombe) și alte câteva eucariote unicelulare nu conțin lamine și, prin urmare, nu formează lamine. Cu ce ​​ar putea fi legat asta?

Există cel puțin două motive posibile, explicând absența laminei la organismele unicelulare prin diferența de mărime a nucleilor din celulele de drojdie (aproximativ 1 μm în diametru) și organismele multicelulare (aproximativ 10 μm în diametru). Prima posibilitate este ca celulele de drojdie să sufere mitoză închisă, în care învelișul nuclear rămâne intact pe tot parcursul. În schimb, în ​​celulele eucariote multicelulare, învelișul nuclear este distrus la începutul mitozei. După segregarea cromozomilor, în jurul fiecărui set de cromozomi se formează un nou înveliș nuclear. Se crede că în acest moment lamina joacă un rol major în restructurarea organizării nucleului.

În al doilea rând, lamina poate oferi suport structural suplimentar pentru învelișul nuclear mai mare din celulele metazoare.

Alături de rolul care lamina nucleară efectuează în asamblarea și întreținerea structurii nucleare, interacțiunea acesteia cu cromatina poate fi necesară pentru ca replicarea ADN-ului să aibă loc. Dovezile pentru rolul laminei nucleare în replicare au venit din experimente în care Xenopus laevis a fost adăugată cromatina de spermă la extractele de ovocite. În același timp, s-a observat formarea unei membrane nucleare în jurul cromatinei.

Aceste nuclee au crescut în dimensiune și a avut loc decondensarea cromozomii, situat în nucleii spermatozoizilor în stare condensată (decondensarea maschează tabloul care se observă în timpul fecundației, când ADN-ul spermatozoizilor interacționează cu anumiți factori din ovocite). Replicarea ADN-ului are loc apoi în aceste nuclee. Laminele nucleare și LAP-urile se găsesc în cantități mari în extractele de ouă.

După îndepărtarea laminei din aceste extracte folosind imobilizat anticorpi pentru proteinele laminei, formarea unei învelișuri nucleare în jurul cromatinei spermatozoizilor este încă posibilă. Cu toate acestea, nucleii sunt mici și fragili, iar replicarea ADN-ului nu are loc în ei. Aceste rezultate sugerează că lamina poate juca un rol important în organizarea cromatinei și replicarea ADN-ului.

A crescut fragilitatea celulară este asociată cu mutații afectând proteinele filamentului intermediar. Mutațiile în lamine și LAP provoacă dezvoltarea unui număr de boli genetice, care afectează în special sistemul muscular. Aceste boli se numesc laminopatie. Aparent, modificările laminei fac nucleul fragil și mai susceptibil la deteriorare. Celulele musculare sunt deosebit de predispuse la deteriorare, deoarece atunci când mușchii se contractă, nucleii lor celulari suferă un stres mecanic mai mare decât nucleii celulari ai altor țesuturi.

Lamina nucleară este legată de membrana nucleară interioară prin două tipuri de conexiuni. Când membrana plasmatică este îndepărtată din sperma de Xenopus laevis și incubată cu extract de ou,
Cromatina se decondensează și în jurul ei se formează o înveliș nuclear activ funcțional.
Fluorescența detectează localizarea ADN-ului.

Ruptura Tratatului privind forțele nucleare cu rază intermediară (Tratatul INF) va crește riscul unui conflict nuclear, a spus Serghei Lavrov. Potrivit șefului Ministerului de Externe, Rusia va răspunde la retragerea SUA din acord cu mijloace militare-tehnice

Serghei Lavrov (Foto: Vladimir Astapkovich / RIA Novosti)

Vorbind la o universitate din capitala Kârgâzstanului, șeful Ministerului rus de Externe a comentat decizia Washingtonului de a începe retragerea din Tratatul INF, relatează RIA Novosti. Potrivit ministrului, vorbim despre apariția unei noi ere, când Statele Unite „au stabilit un curs pentru demolarea întregului sistem de control al armelor”.

Lavrov a menționat și planurile Statelor Unite de a crea arme nucleare cu randament redus. Potrivit acestuia, toate acestea vor scădea pragul de utilizare a armelor nucleare și vor crește riscurile de conflict.

Ministrul rus a sugerat că rezultatul incidentului va fi dezvoltarea Războiului Rece și o cursă a înarmărilor. Cu toate acestea, Moscova va răspunde amenințărilor emergente cu „mijloace militare-tehnice”.

În ceea ce privește perspectivele dialogului ruso-american privind stabilitatea strategică, Lavrov și-a exprimat speranța că „Statele Unite se vor maturiza să își înțeleagă responsabilitatea față de problemele create de politicile sale. „Atunci sunteți bineveniți, ușile sunt deschise, vom vorbi în condiții egale, pe baza ținând cont de interesele legitime ale celuilalt, și nu de interesele fictive”, a spus ministrul.

Rusia a răspuns acțiunilor autorităților americane. Președintele Vladimir Putin a anunțat suspendarea participării la acord în cadrul unei întâlniri cu Lavrov și ministrul Apărării Serghei Șoigu. În același timp, șeful statului a subliniat că Rusia nu intenționează să se lase atrasă într-o cursă a înarmărilor care este costisitoare pentru Moscova.

Motivul deciziei SUA a fost racheta de croazieră rusă 9M729, care este lansată cu lansatoare Iskander-M. Autoritățile americane au cerut suspendarea dezvoltării acestei rachete, acuzând Rusia de încălcarea Tratatului INF. Moscova neagă aceste acuzații. Serghei Lavrov a spus că partea americană a început să încalce tratatul în 1999, când Statele Unite au început să testeze vehicule aeriene fără pilot de luptă.

Tratatul privind forțele nucleare cu rază intermediară a fost semnat între Statele Unite și Uniunea Sovietică în 1987. Interzice testarea, producția și desfășurarea de rachete la sol cu ​​rază mai scurtă (de la 500 la 1 mii km) și medie (de la 1 mie la 5,5 mii km). Părțile s-au angajat, de asemenea, să distrugă sisteme similare de rachete deja în funcțiune în termen de trei ani de la semnarea Tratatului INF. Retragerea din tratat ne permite să revenim la dezvoltarea și producerea unor astfel de arme.

Rezultatele etapei: 1) Analiza conținutului de lamină A și lamină B în membrana nucleară a celulelor selectate în prima etapă de lucru (fibroblaste de hamster transformate în Ras cu potențial metastatic diferit). În toate liniile celulare, anticorpii la ambele lamine au colorat strălucitor nucleii. În celulele HET-SR (metastatice scăzute), nucleii au o formă regulată, lamina A este detectată atât în ​​învelișul nuclear, cât și în nucleoplasmă, lamina B este mai clar prezentă în învelișul nuclear. Toate liniile celulare puternic metastatice prezintă o mare varietate de forme nucleare, precum și formarea de pliuri sau grupuri neregulate de lamine (Fig. 1). În celulele transformate spontan, în care transformarea a avut loc ca urmare a cultivării in vitro pe termen lung a liniei celulare embrionare de hamster sirian (ST-HET - celule cu metastaze scăzute, clona ST-HET 83/20 - celule cu metastaze mari), au fost observate modificări similare - fără o diferență semnificativă în intensitatea colorării laminelor A și B între liniile cu metastază scăzută și înaltă, s-a observat o mare variabilitate a formelor nucleare în linia foarte metastatică ST-HET clona 83/20 și o distribuție neuniformă a ambele lamine (Fig. 2). Analiza Western blot a expresiei laminei, de asemenea, nu a arătat o diferență semnificativă în conținutul de lamine A și B între celulele cu metastază scăzută și înaltă (Fig. 3). Deoarece diferențele în activitatea metastatică in vivo pot depinde de activitatea metaloproteazelor matriceale, analiza zimografică a fost efectuată în liniile studiate. Pentru a face acest lucru, celulele au fost însămânțate pe plăci Petri de 35 mm la o concentrație de 150.000 de celule per farfurie, cultivate timp de 1 zi, apoi spălate de 3 ori cu mediu fără ser și lăsate în mediu fără ser timp de 12 ore, iar mediul condiționat. a fost colectat. După aceasta, numărul de celule din vase a fost numărat pentru a normaliza încărcarea proteinelor atunci când se studiază activitatea metaloproteinazelor. Pentru a analiza activitatea gelatinazei metaloproteazelor matriceale, alicote de 10 μl de mediu condiționat au fost amestecate cu 10 μl de tampon de încărcare cu proteine ​​pentru zimografie și aplicate pe gel. Electroforeza standard SDS-PAGE a fost efectuată în condiții standard într-un gel de poliacrilamidă 8% care conține 0,2% gelatină, renaturarea a fost efectuată timp de 30 de minute și a fost efectuată o reacție de gelatinază timp de 4 ore. Pentru toate liniile studiate, a fost detectată activitatea metaloproteinazei 2, dar nu s-au găsit diferențe semnificative în activitatea metaloproteinazei între celulele metastatice scăzute și mari (Fig. 4). Astfel, diferențele în potențialul metastatic al celulelor de hamster sirian sub diferite metode de transformare nu sunt cauzate de modificări ale conținutului de lamine A sau lamine B, ci sunt asociate cu modificări ale formei nucleilor și distribuției laminelor, ceea ce indică posibile tulburări atât în ​​direcționarea laminelor către membrana nucleară interioară, cât și în reglarea ansamblului microdomeniului laminei. 2) Analiza activității de migrare a celulelor într-un spațiu limitat. Activitatea de migrare a celulelor, în funcție de nivelul de expresie a laminei A și a variantelor sale de îmbinare, a fost efectuată în camere Boyden cu diametre ale porilor de 3 și 8 μm. Pentru a crea un gradient de chemoatractant, ser fetal a fost adăugat în camera inferioară, iar celulele din camera superioară au fost incubate într-un mediu fără ser (Fig. 5). Analiza a fost efectuată pe populații de celule ale liniei HT1080 (fibrosarcom uman), eterogene în ceea ce privește nivelul de expresie a GFP-lamină A și GFP-progerina, precum și pe celule cu knockdown a laminei A (nivelul de knockdown în celulele individuale este proporțional cu fluorescența GFP coexprimată cu ARN ac de păr împotriva laminei A) . Analiza eficienței migrației a fost efectuată a doua zi după însămânțare folosind screening microscopic de mare randament și detectarea automată a numărului de celule cu un nivel de semnal GFP supraprag pe ambele părți ale membranei folosind algoritmi optimizați în etapa anterioară a proiectului. Rezultatele analizei au arătat că proporția de celule care exprimă atât lamina A exogenă, cât și progerina a fost redusă semnificativ în populația de celule care au migrat prin pori, indicând inhibarea migrării (Fig. 6). Acest efect depinde de dimensiunea porilor: eficiența migrării prin porii de 8 μm scade cu 25%, respectiv 32% pentru lamina A și, respectiv, progerina, iar atunci când migrează prin porii de 3 μm, eficiența scade și mai semnificativ - cu 61 % și 66%. În același timp, suprimarea expresiei laminei A nu duce la activarea migrației (Fig. 7). Aparent, deoarece aceste studii au folosit celule transformate cu un potențial de migrare în mod inerent ridicat și o plasticitate ridicată a învelișului nuclear, o scădere suplimentară a nivelurilor de lamină A nu aduce o contribuție semnificativă la capacitatea celulelor de a migra prin pori. Prin urmare, în următoarea etapă a experimentelor, este planificată utilizarea liniilor HSR descrise în raportul anterior, care demonstrează capacități diferite pentru metastazare (invazie în țesuturile corpului), precum și variantele lor transgenice. 3). Pentru a studia migrarea celulelor în gel de colagen 3D, PhaseView a colaborat pentru a dezvolta un algoritm optimizat de achiziție de imagini folosind microscopia cu iluminare plană (SPIM). Acest algoritm și implementarea sa hardware oferă microscopia cu iluminare plană cu folie de lumină laser 3D (SPIM) cu uniformitate crescută și profunzime de propagare pe întregul câmp vizual în probe transparente și translucide de dimensiuni medii până la mari. În special, acest sistem oferă mijloace pentru a menține o grosime minimă a foii de lumină laser în interiorul obiectului pe cea mai mare zonă posibilă pentru o anumită configurație optică, oferind astfel o rezoluție axială uniformă și maximă posibilă pe întregul câmp vizual. Sistemul se bazează pe sincronizarea vitezei și fazei obturatorului rulant al camerei CMOS utilizate pentru achiziția imaginii cu mișcarea șeii foii laser folosind optica adaptivă instalată în calea de excitație optică (Fig. 8). Sistemul a fost adaptat special pentru analiza migrării celulelor în geluri 3D, deoarece microscopia SPIM oferă o fototoxicitate redusă și o viteză semnificativ mai rapidă de achiziție a imaginii în comparație cu microscopia confocală laser cu scanare punctuală, permițând observații intravitale pe termen lung în timp ce se analizează un volum de probă semnificativ mai mare. cu rezoluție spațială și temporală mare (Fig. 9). Acest sistem va fi utilizat în continuare pentru a analiza efectul inhibării Zmpste24 asupra activității de migrare a celulelor canceroase în geluri 3D. 4) Efectul exprimării laminei A și progerinei exogene asupra proprietăților mecanice ale învelișului nuclear din celulele vii a fost analizat utilizând microscopie de scanare a conducției ionice (SICM). Această metodă, pe lângă posibilitatea de scanare de mare viteză a reliefului de suprafață al celulelor vii de cultură cu rezoluție laterală și axială mare, permite măsurarea proprietăților elastice ale celulelor (Fig. 10a, b). Măsurarea coeficienților de elasticitate ai nucleului este posibilă și datorită stratului subțire de citoplasmă de deasupra nucleului celular, întins pe un substrat de sticlă. Pentru a minimiza contribuția citoplasmei la parametrii nucleari determinați, au fost utilizate celule de fibrosarcom uman HT1080, care demonstrează un grad ridicat de răspândire. Celulele au fost transfectate cu o plasmidă care codifică GFP-lamină A sau GFP-progerină. Măsurătorile au fost efectuate pe un dispozitiv MNT (Medical Nanotechnologies LLC) instalat pe o platformă fluorescentă inversată Eclipse Ti2 (Nikon) în a doua zi după transfecție. O micropipetă de sticlă pe un controler piezo a fost folosită ca element de scanare (Fig. 10, a). Celulele pentru scanare au fost selectate pe baza nivelului de fluorescență din canalul GFP. În primul rând, relieful celulei studiate a fost scanat. În acest caz, detectarea suprafeței are loc atunci când, când micropipeta de sticlă atinge limita sa, puterea curentului ionic scade cu ~0,25-1%. Apoi, a fost determinată rigiditatea efectivă, calculată din deplasarea finală înregistrată a membranei după împingerea prin ea cu un curent ionic și a fost determinat următorul punct de scădere a curentului ionic cu ~ 1%. Întreaga celulă a fost scanată, apoi s-a determinat poziția nucleului în cel mai înalt punct al reliefului. În această zonă, au fost luate 10 puncte pentru procesare, valoarea rigidității pentru alte 10 puncte a fost selectată de-a lungul periferiei celulei, iar aceste puncte nu trebuie să fie situate foarte aproape de marginea citoplasmei, astfel încât valorile rigidității substratului să fie ​nu ar fi inclus în eșantion (Fig. 10c). Rezultatele măsurătorilor de elasticitate nucleară au fost normalizate la elasticitatea citoplasmei din regiunea lamelelor. Într-o serie de experimente, măsurătorile au fost efectuate pe fundalul dezasamblarii citoscheletului de actină și tubulină (sub influența nocodazolului și a citocalazinei D a fost evaluat prin imunocolorarea celulelor cu anticorpi împotriva beta-tubulinei sau intravitale); colorarea cu SIR-actină. Rezultatele preliminare au arătat o corelație directă între concentrația de GFP-lamină A exogenă în nucleu și rigiditatea nucleului celular (Fig. 11). Cercetările vor continua pentru optimizarea metodei (selectarea diametrului capilar, modificarea algoritmilor de calcul al rigidității etc.) pentru a crește acuratețea măsurătorilor, a mări dimensiunile eșantionului și, de asemenea, pentru a studia eficacitatea inhibitorilor Zmpste24. 5). Un studiu al efectului exprimării progerinei asupra organizării structurale și poziționării heterocromatinei periferice a fost efectuat folosind un model de linii celulare de hamster chinezesc (CHO), în al cărui genom a fost un locus cromozomial artificial care conține mai multe repetări în tandem ale operatorului Lac. integrat. Lociurile au fost vizualizate folosind represorul GFP-Lac exprimat de celule (Robinett et al, 1996). Am folosit clona AO_3, care conține un locus artificial amplificat (HSR), demonstrând un grad ridicat de heterocromatinizare și asociată permanent cu lamina nucleară (Li et al, 1998; Zhironkina et al., 2014). Celulele CHO AO_3 au fost transfectate cu o plasmidă care codifică GFP-progerină, iar după 48 de ore celulele au fost fixate și imunocolorate cu anticorpi anti-lamină A pentru a diferenția între represorul GFP-Lac și semnalele GFP-progerină. Microscopia cu imunofluorescență și microscopia cu super-rezoluție au arătat că expresia progerinei nu a provocat o scădere a gradului de compactare, evaluată prin modificări în zona HSR sau intensitatea medie a fluorescenței GFP în cadrul acesteia (Fig. 12). De asemenea, nu au existat modificări semnificative în poziționarea HSR față de învelișul nuclear: în celulele cu un nivel ridicat de expresie a progerinei, se dezvăluie structura lobulară a nucleului și formarea numeroaselor invaginări ale învelișului nuclear, tipice lui Hutchison. -Progeria Gilford, iar HSR rămâne întotdeauna asociată fie cu periferia nucleară, fie cu laminele din zonele de invaginație. Pentru a studia organizarea ultrastructurală a cromatinei în celulele care exprimă GFP-progerina, a fost utilizată microscopia imunoelectronică cu anticorpi anti-GFP, urmată de amplificarea Ag a semnalului anticorpilor secundari marcați cu Nanogold. Această abordare a făcut posibilă identificarea celulelor transfectate la nivel optic de lumină folosind microscopia optică cu câmp luminos și detectarea eficientă a acestora pe secțiuni ultrasubțiri. Analiza microscopică Edectron a arătat că atât locii cromozomiali artificiali, cât și regiunile endogene heterocromatice ale cromozomilor, contrar ipotezelor enunțate anterior, își păstrează structura condensată. Cu toate acestea, în acest caz, există adesea o pierdere a asocierii heterocromatinei periferice cu lamina nucleară și mișcarea acesteia către regiunile interne ale nucleului (Fig. 13, a). Zone semnificative ale laminei nucleare în aceste condiții rămân libere de contacte cu heterocromatina (Fig. 14). 6). Identificarea gamei de inhibitori competitivi cei mai promițători folosind metode de modelare moleculară, studiul suplimentar al stabilității complexelor enzimă-inhibitor folosind metode de dinamică moleculară pentru a selecta compușii candidați pentru cercetarea experimentală enzima umană recombinată și proteina din Saccharomyces cerevisiae Ste24p. În același timp, este cunoscută o singură structură a complexului ZMPSTE24 cu unul dintre inhibitorii metaloproteazelor solubile dependente de zinc care asigură o inhibare competitivă slabă a ZMPSTE24 - fosforamidona, care se caracterizează prin rezoluția scăzută a metodei cristalografice. În ciuda asemănării situsului activ al ZMPSTE24 cu unele metaloproteaze dependente de zinc, cum ar fi termolizina și neprilizina, legarea fosforamidonului a fost atinsă la un nivel semnificativ mai scăzut. Deoarece experimentele au fost efectuate in vitro și nu au evidențiat dovezi directe ale eficacității acestei clase de inhibitori ca medicamente. Așteptarea eficacității in vivo nu este susținută în prezent de nicio metodă, în plus, livrarea unor astfel de compuși poate fi îngreunată de intrarea complexă în situsul activ al ZMPSTE24 format de interfața enzimă-lipid-apă, așa cum am descris în perioada precedentă; stadiul lucrărilor în 2017. Pe de altă parte, s-a descoperit că o clasă de molecule utilizate în terapia antiretrovială la pacienții cu HIV poate provoca lipodistrofie la aceștia ca urmare a legării inadecvate a acestor molecule la ZMPSTE24. În acest caz, lopinovirul s-a dovedit a fi cel mai eficient, pentru care a fost demonstrat experimental un mecanism competitiv de inhibare a ZMPSTE24. Având în vedere limitările descrise, utilizarea schemei clasice in silico pentru screeningul bibliotecilor de compuși chimici, care constă, de obicei, în căutarea unui număr mare de structuri aleatoare sau sintetizate în prezent ale moleculelor organice și ancorarea lor ulterioară în structura cristalografică statică a ZMPSTE24, pare a fi ineficient. Structura ZMPSTE24 este o formă destul de unică formată din șapte elice transmembranare care se întind pe o cavitate internă plină cu apă de 14.000 de anstromi cubi în volum, încorporate într-un strat dublu lipidic. Majoritatea programelor de andocare actuale folosesc exclusiv forma implicită de soluție apoasă în calculele lor atunci când calculează energiile de legare și nu pot lua în considerare influența stratului dublu lipidic. Utilizarea structurilor statice ZMPSTE24 scufundate într-un strat dublu nu va putea ține cont de specificitatea pungilor formate la interfața enzimă-lipid-apă, precum și de caracteristicile dinamice ale acestora - modelul stratului lipidic presupune o mobilitate ridicată a parte hidrofobă a moleculelor dublu strat în comparație cu aranjamentul cavităților și buzunarelor proteinelor structurale stabile. Combinația acestor factori duce la ineficacitatea unei metode atât de populare de căutare a inhibitorilor precum studiile SAR (relația structură-activitate), adaptate modelelor de solvenți aposi puri. Cea mai rațională modalitate în acest caz implică utilizarea structurii de bază a moleculelor, al cărei potențial a fost deja demonstrat în experimente in vitro și in vivo, ca punct de plecare pentru căutarea modificărilor, a căror introducere va oferi o eficiență ridicată de legare. În prezent, cei mai buni candidați sunt peptidomimeticele sintetice utilizate pentru a inhiba aspartat proteazele, incl. și proteaza HIV. Pentru a căuta mecanismul de acțiune al acestei clase de molecule, care este încă necunoscut pentru ZMPSTE24, am dezvoltat o metodă in silico pentru căutarea locurilor de legare, precum și calea de livrare a moleculelor din soluție, luând în considerare atât enzima -interfața lipidă-apă și structura dinamică a enzimei în sine și a membranei înconjurătoare. Metoda se bazează pe utilizarea simulărilor de dinamică moleculară în combinație cu o metodă de metadinamică extinsă (vezi mai jos). Importanța abordării se datorează faptului că în literatura de specialitate a existat deja o încercare de modificare a structurilor peptidomimeticelor proteazei HIV, pe baza ipotezei unei acțiuni mecaniciste comune a proteazelor aspartat și proteazelor solubile dependente de zinc. Prin analogie, a fost propus un mecanism pentru ZMPSTE24. Cu toate acestea, această ipoteză nu a fost confirmată de niciun studiu structural. Studiul nostru a dezvăluit un mecanism complet nou de acțiune al peptidomimeticelor proteazei HIV, care deschide o serie de caracteristici și idei pentru proiectarea rațională a unui inhibitor ZMPSTE24 eficient. Algoritmul dezvoltat a fost aplicat pentru a stabili distribuția posibilelor stări conformaționale și a tipurilor de legare a lopinovirului în raport cu întreaga suprafață a ZMPSTE24 scufundat în stratul dublu lipidic, precum și în cavitatea sa internă și departe de suprafață în grosimea soluției - atât apoase cât și lipidice. Acest lucru a permis evaluarea energetică a legării lopinovirului la toate site-urile potențiale de legare, precum și a barierelor dintre acestea și a posibilelor căi de migrare din solventul extern. Astfel de hărți energetice sunt construite în raport cu coordonatele spațiului de trei faze și sunt prezentate sub formă de felii pe valori individuale ale uneia dintre variabilele și izosuprafețele selectate (Fig. 1,2). Aceste. Pentru a interpreta hărțile energetice multidimensionale obținute, este convenabil să folosiți valori fixe ale unei singure variabile, de exemplu, distanța centrului de masă al lopinovirului față de centrul de masă al enzimei, dar să desenați distribuții în raport cu cealaltă. două variabile - unghiular θ și φ. Analiza arată că pătrunderea lopinovirului dintr-o soluție apoasă în membrană este dificilă din cauza prezenței unei bariere. Această barieră se formează ca urmare a caracteristicilor structurale ale bistratului lipidic: părțile încărcate ale fosfolipidelor care alcătuiesc membrana - fosfatidilcolina și fosfatidiletanolamină - sunt orientate spre soluția apoasă, formând un potențial de suprafață dipol, care în stadiul inițial. trecerea lopinovirului în membrană asigură o barieră, atât sterica, cât și, eventual, entropică observată în sistemele lipido-apă. Deoarece Lopinavirul este un compus hidrofob, astfel încât intrarea lui în stratul lipidic este un proces benefic în sine. Cu toate acestea, calea concentrației sale în membrane trece prin bariera formată de potențialul de suprafață dipol. În acest caz, se poate observa că pătrunderea lopinavirului în membrană este energetic mai favorabilă în intervalul de valori de 60.<θ<75 и -160<φ<-180. Эта область соответствует границе липидной мембраны с водным раствором над входом во внутреннюю полость ZMPSTE24, используемым белковым субстратом для проведения каталитического протеолиза. Детальное исследование этой области в процессе молекулярной динамики позволило выявить проседание липидного бислоя вблизи входа в активный центр фермента относительно общей поверхности мембраны (Рис.3). Подобное проседание обеспечивается специфическим распределением заряда на поверхности ZMPSTE24, показанное в ходе одного из этапов работы в 2017г. По всей видимости, мы предполагаем, что проседание формирует разрыв в дипольной части бислоя и облегчает доступ гидрофобных молекул к внутренней гидрофобной части мембраны. Однако, при этом, наименьшим значением энергии соответствует связывание лопинавира на интерфейсе, образованным входом в активный центр фермента и липидным бислоем (75<θ<100 и -160<φ<-180,160<φ<180). Несмотря на возможность проникновения лопиновира во внутреннюю полость фермента, специфического взаимодействия с остатками каталитического центра или областью связывания субстрата обнаружено не было (Рис. 1). Косвенно эти результаты подтверждаются отсутствием кристаллографической структуры ZMPSTE24 в комплексе с лопинавиром в активном центре. Обнаруженный нами механизм связывания также подтверждает и ингибирование лопинавиром фермента по конкурентному типу. Мы также провели подобное исследование в системе фермент-вода без липидного слоя. Подобного типа связывания обнаружено не было (Рис. 2). Это может объяснить отсутствие электронной плотности лопинавира в кристаллах ZMPSTE24, выращенных при добавлении ингибитора, ввиду отсутствия в кристаллах упорядоченной структуры мембраны. Для установления специфических взаимодействий лопинавира в процессе связывания на входе в активный центр мы провели кластерный анализ ансамбля структур ингибитора, обнаруженных в процессе его нахождения в обнаруженном нами центре связывания. Для этого был использован непараметрический байесовский метод кластеризации по основным двугранным углам, определяющим конформацию лопинавира (см. ниже). На предмет специфических взаимодействий был использован самый населенный кластер. Ориентация и конформация лопинавира характеризуется стэкинг-взаимодействием одной из боковых фенильных групп с фениаланиновым аминокислотным остатком фермента, обеспечивающих структуру петли на входе в активный центр, плотным контактном гидрофобных групп аминокислот образующих вход спиралей фермента с боковыми гидрофобными группами лопинавира. Также гидрофобные группировки лопинавира частично остаются в липидном бислое. Кетотетрагидропиримидиновая группировка лопинавира – наиболее полярная часть ингибитора – обращена во внутренню полость фермента, наполненную молекулами воды. Таким образом, мы предлагаем данный центр связывания, как наиболее перспективный с точки зрения связывания конкурентных ингибиторов пептидомиметиков, ввиду наличия как функционально важных заряженных и гидрофобных групп фермента со специфическим паттерном распределения в пространстве, так и особым способом доставки и проникновения в мембрану. В метадинамике к основному потенциалу системы добавляется смещающий гауссов потенциал от коллективных переменных через определенные промежутки времени (формула 1). Высота ω и ширина δs гауссова потенциала и частота τG добавления этого смещающего потенциала к полному потенциалу системы, а также выбор коллективных переменных (CV) являются важнейшими параметрами при таком моделировании. Для построения полной трехмерной карты свободной энергии лопинавира при движении относительно ZMPSTE24 мы должны были подобрать такие CV, который бы описывал этот процесс наиболее точно. Каждую точку на поверхности белка в системе координат связанной с центром масс белка можно задать тремя переменными: два сферических угла θ и φ и расстояние между центром масс белка и лиганда r (Рис. 4). ZMPSTE24 представляет собой мембранный белок, содержащий структуру из трансмембранных альфа-спиралей, образующих камеру внутри белка существенного объем. Поэтому выбор именно таких трех коллективных переменных позволяет исследовать внешнюю и внутреннюю поверхности белка, а также процесс проникновения лопинавира в камеру внутри фермента. Таким образом положение лиганда относительно центра масс белка описывалось обычными сферическими координатами, которые легко перерассчитывались из декартовых компонент радиус-вектора между белком и лигандом (формула 2). Значение ω для потенциала смещения равнялось 5 кДж/моль, ширина потенциалов δsθ и δsφ выбраны 0.1 радиан и 1Å для δsr. Такой выбор этих параметров позволил плавно исследовать всю поверхность свободной энергии. При движение лопинавира от одной точки поверхности белка к другой может быть энергетически выгодно его смещение в раствор. Однако отдаление на значительное расстояние может, с одной стороны, замедлить расчеты, а с другой внести артефакты, связанные с сильным изменением радиуса. Чтобы избежать сильного удаления лопиновира от белка было введено ограничение на координационное число. Координационное число позволяет количественно охарактеризовать степень близости лиганда к белку и рассчитывается по формуле 3. Само число состоит из слагаемых sij, которые равняются 1, если атом j, в данном случае, лиганда расположен не дальше, чем на расстоянии r0 от атома белка i (то есть образует «контакт»), и в любом другом случае равно нулю. Введения ограничения на координационное число позволяет, варьируя параметр r0, контролировать расстояние, на которое ингибитор может отходить от поверхности белка. Параметры для ограничения системы по координационному числу были подобраны в ходе ряда калибровочных запусков метадинамики таким образом, чтобы лиганд имел возможность отходить от белка на расстояние, на котором между ними может оказать растворитель, но при этом достаточно малое, чтобы в случае можно было почувствовать взаимодействие с поверхностью. При сильном отдалении лопиновира от белка средства программы для метадинамики вводят дополнительную энергию таким образом, чтобы сблизить их друг с другом. Это, без дополнительного контроля, может привести к тому, что белок может начать разрушаться. Так происходит потому, что при удалении ингибитора все меньше атомов белка будут находиться в контакте с ингибитором (Рис. 5), а это, в свою очередь, приведет к тому, что системе может оказаться более выгодным начать разрушение белка вместо того, чтобы двигать лиганд в сторону поверхности. Для предотвращения такого исхода дополнительно было введено ограничение значение RMSD всех атомов основной цепи белка. Такой выбор атомов для RMSD позволил предотвратить разрушение структуры фермента, но также не стал препятствием для свободного движения аминокислотных радикалов, которое может происходить в растворе, при взаимодействии с мембраной, а также при взаимодействии с ингибитором. Молекула лопинавира не является стандартной для атомных силовых полей. Точечные заряды на атомах были рассчитаны с применением процедуры RESP. Однако, лопинавир – достаточно большая молекула, поэтому для расчета зарядов он был логично разделен на три части, которые были параметризованы по отдельности (Рис. 6). Такой подход позволил избежать возможных артефактов при расчете заряда, в связи с наличием большего количества конформеров лопинавира. Кроме того, при дальнейшем поиске новых ингибиторов на основе лопинавира, можно будет легко заменять одну или две части молекулы, используя уже известные параметры для остальных константных частей. Параметры силового поля для атомов были выбраны в соответствии с атомным силовым полем GAFF (General Amber Force Field). Молекулярно механическая энергия итоговой молекулы была сопоставлена с квантовой энергией. Сравнение показало, что молекулярно механическая модель, рассчитанные точечные заряды и выбранные параметры поля с высокой степенью точности совпадает с квантовой. Кластеризацию цельной структуры субстрата проводили на базе значений дигедральных углов между углеводными мономерами, с использованием следующей модификации: Отображение фазового пространства углов – в общем случае L-мерного бокса Pc (формула 4). Продуктом отображения является тор Te – L-мерная поверхность на единичной сфере S2L-1. Отображение является локальной изометрией с сохранением меры расстояний. Преобразованные переменные использовали для кластеризации с помощью Байесовского непараметрического метода, имплементированного в программе dpMMlowVar. Оптимизацию углового параметра для данного метода проводили в пределах [-0.6;-0.3] с шагом 0.01 на основании оценочной функции силуэт. При визуализации результатов кластеризации использовали метод главных компонент для трансформированных значений углов с выделением первых трех главных компонент.

Introducere. În ultimii ani, în legătură cu succesele geneticii moleculare, care au condus la cartografierea și identificarea genelor pentru un număr semnificativ de boli ereditare monogenice, au început să apară dificultăți în crearea structurii lor de clasificare. De exemplu, mutațiile în aceeași genă pot duce atât la manifestarea formelor clinice ale unei boli de severitate diferită (eterogenitate alelică), cât și la apariția unor forme nosologice de manifestări clinice diferite (așa-numita „serie alelecă”). Unul dintre grupele de boli care alcătuiesc seria alelică este laminopatia. Ele sunt cauzate de mutații ale genei LMNA, ducând la modificări ale structurii și funcției proteinei laminei A/C (laminopatiile sunt boli care se dezvoltă ca urmare a mutațiilor în genele proteinelor laminei nucleare - vezi mai jos).

Se știe că învelișul nucleilor celulari include trei componente principale (vezi figura): [ 1 ] membrana exterioară, [ 2 ] membrana interioară și [ 3 ] lamina nucleară subțire subiacentă - lamina nucleară (lamina: lat. - lamina), formată din complexe proteice, care includ diferite grupuri de lamine (proteine ​​lamină - vezi mai jos). Filamentele de lamină formează dimeri supraînrolați paraleli, care, atunci când sunt polimerizate, formează o rețea fibroasă pe partea nucleoplasmatică a membranei nucleare interioare, acționând ca o ancoră pentru complexele multiproteice ale membranelor nucleare interioare și exterioare (notă: laminele aparțin clasei 5 de filamente intermediare, prezente în toate celulele eucariote, adică în toate celulele cu nucleu format).

Astfel, laminele sunt proteine ​​structurale (au o masă de 60 - 89 kDa), componente ale laminei nucleare - o rețea de proteine ​​care se află sub membrana interioară a nucleului și determină dimensiunea și forma acestuia (adică este implicată în coeziunea mecanică și interacțiunea proteinelor nucleoscheletice și citoscheletice). Lamina nucleară oferă rezistență învelișului nuclear și organizării porilor nucleari, rezistă forțelor de deformare și protejează cromatina de deteriorarea fizică. După cum au arătat studiile din ultimii ani, împreună cu îndeplinirea unei funcții structurale, laminele participă la controlul replicării ADN-ului, organizarea cromatinei și la reglarea expresiei genelor, procesării și apoptozei.

După cum sa menționat mai sus, lamina nucleară este formată din patru proteine ​​lamină: A, B1, B2 și C. Laminele B1, B2 (numite și lamine de tip B) sunt codificate de două gene, LMNB1 și LMNB2 (localizate pe cromozomii 5q23 și 19q13, respectiv ) și sunt sintetizate în toate celulele animalelor pluricelulare. Laminele A și C (așa-numitele lamine de tip A [sau lamina A/C]) sunt produse ale splicing-ului alternativ al unei singure gene LMNA (localizate pe primul cromozom 1q21.2-q21.3 și constând din 12 exoni) și se găsesc în cantități comparabile în țesuturile diferențiate ale tuturor vertebratelor, incl. persoană.

citeste si postarea: Nomenclatura cromozomilor umani(la site)

Vă rugăm să rețineți! Cercetările din ultimii ani dau motive să se considere laminele drept una dintre principalele proteine ​​care asigură sincronicitatea defalcării și refacerii membranei nucleare în timpul diviziunii celulare. S-a demonstrat că în profaza diviziunii celulare are loc fosforilarea laminelor, ducând la dezintegrarea lor, ceea ce este un semnal pentru distrugerea membranei nucleare. În schimb, în ​​telofază, laminele sunt defosforilate, ducând la agregarea lor. Se crede că procesul de repolarizare a laminei stimulează refacerea învelișului nuclear. Acest lucru este susținut de date că în profaza ciclului celular se menține legătura laminelor cu fragmentele membranei nucleare dezintegrate și sunt un fel de „etichetă” pentru fragmentele membranei nucleare în timpul restaurării acesteia.

Astfel, principalele funcții ale laminelor sunt: ​​[ 1 ] 1 rol cheie în menținerea formei și integrității învelișului nuclear; [ 2 ] organizarea și distribuția cromatinei porilor nucleari; [ 3 ] organizarea spațială a proceselor de replicare și transcripție ADN, evenimente mitotice și apoptoză; [ 4 ] participarea la diferite căi de semnalizare; [ 5 ] organizarea genomului.

Mutațiile genei LMNA sunt responsabile de dezvoltarea a peste o duzină de boli numite laminopatii, care afectează diverse țesuturi atât izolate (mușchi și miocard scheletici, țesut adipos, nervi periferici), cât și sistemic (sindrom de îmbătrânire prematură). Se notează, de asemenea, fenotipuri suprapuse. Alături de variabilitatea clinică largă, eterogenitatea genetică marcată este, de asemenea, caracteristică.

Vă rugăm să rețineți! Până în prezent, mutațiile din gena LMNA (codând laminele de tip A [lamina A/C]) s-au dovedit a fi un factor etiologic 11 ( ! ) forme nosologice independente incluse în cinci grupe de boli ereditare - distrofii musculare progresive, cardiomiopatii dilatate, lipodistrofii, neuropatii motorii-senzoriale ereditare și sindroame de îmbătrânire prematură. Cel mai adesea, mutațiile din gena LMNA duc la deteriorarea mușchilor scheletici, a miocardului și a țesutului adipos mult mai rar sunt factorul etiologic al sindroamelor progeroidiene, neuropatiilor ereditare și dermopatiei restrictive letale; În același timp, sindroamele de mai sus pot fi cauzate de mutații atât în ​​genele laminelor în sine, cât și în genele proteinelor partenere (SREBP1, emerine) și enzimelor implicate în procesarea laminelor.

nota: MD ED - Distrofie musculara Emery-Dreyfuss; CL MD - distrofie musculară limb-gindle; MD - distrofie musculară; DCM - cardiomiopatie dilatată; CMP - cardiomiopatie; AD - moștenire autosomal dominantă; AR - moștenire autosomal recesiv

Mecanismul exact de dezvoltare a bolilor asociate laminei nu a fost încă studiat în detaliu. Două ipoteze principale sunt dominante pentru a explica fenotipurile patologice observate: ipoteza structurală și ipoteza „expresiei genelor”. Potrivit primei, lipsa laminelor sau asamblarea incorectă a proteinelor lamine mutante duce la o scădere a puterii laminei nucleare și la o creștere a vulnerabilității nucleului și a celulei în ansamblu. În primul rând, sunt afectate celulele expuse la stres mecanic, precum celulele musculare și cardiomiocitele, odată cu dezvoltarea modificărilor degenerative. A doua ipoteză sugerează o întrerupere a relației dintre lamina nucleară și factorii de transcripție. Recent, a fost formulată o altă ipoteză conform căreia mutația laminelor A/C sau absența laminelor de tip A poate provoca un al treilea mecanism de patogeneză - decompartimentarea temporară (datorită perturbării integrității membranei nucleare), conducând la schimburi inadecvate. între componentele nucleare și citoplasmatice.

Citiți mai multe despre bolile asociate laminei în următoarele surse:

articolul „Caracteristicile clinice și genetice ale laminopatiei ereditare” E.L. Dadali, D.S. Bileva, I.V. Ugarov; Centrul de Cercetare Genetică Medicală al Academiei Ruse de Științe Medicale, Moscova; Departamentul de Genetică, Facultatea de Medicină și Biologie, Universitatea de Medicină de Stat din Rusia, Moscova (revista „Analele Neurologiei Clinice și Experimentale” nr. 4, 2008) [citește];

articolul „Mutații ale genei Lamin A/C (LMNA) la pacienții cu cardiomiopatie dilatată și manifestările lor fenotipice” Vaikhanskaya T.G., Sivitskaya L.N., Danilenko N.G., Kurushko T.V., Davydenko O.G.; Centrul Republican Științific și Practic „Cardiologie”, grup funcțional de fiziopatologie clinică a circulației sanguine, Minsk, Belarus; Instituția Științifică de Stat „Institutul de Genetică și Citologie”, Academia Națională de Științe, Laboratorul de ereditate non-cromozomială, Minsk, Belarus (Revista Eurasiatică de Cardiologie, Nr. 1, 2016) [citește];

dizertaţie pentru gradul de candidat în ştiinţe medicale „Diversitatea clinică și genetică și diagnosticarea moleculară a distrofiei musculare Emery-Dreyfus” Adyan Tagui Avetikovna, Instituția Federală a bugetului de stat „Centrul de cercetare genetică medicală”, Moscova, 2015 [citește];

prezentare „Progeria - sindromul progeriei Hutchinson-Gilford (HGPS)” S. Kokorin, E. Podkhalyuzina, V. Smirnov; Seminar de Biologie Moleculară; 25.12.2010 (bioinformaticsinstitute.ru) [citește];

articol „Lipodistrofia parțială a familiei (sindrom Dunnigan) din cauza unei mutații în gena LMNA: prima descriere a unui caz clinic în Rusia” E.L. Sorkina, M.F. Kalashnikova, G.A. Melnichenko, A.N. Tulpakov; Departamentul de Endocrinologie, Facultatea de Medicină, Prima Universitate Medicală de Stat din Moscova numită după. EI. Sechenov” de la Ministerul Sănătății al Rusiei, Moscova; FSBI „Centrul de cercetare endocrinologică” al Ministerului Sănătății al Rusiei, Moscova (revista „Arhivele terapeutice” nr. 3, 2015) [citește]

© Laesus De Liro