legame genetico tra rettili ed

Scienziati Gladstone trovare prima legame genetico tra rettili ed
evoluzione cuore umano
Science Centric | 3 settembre 2009 12:28 GMT
Gli scienziati del Gladstone Institute of Cardiovascular Disease
(GICD) hanno tracciato l'evoluzione della quattro-chambered cuore
umano di un fattore genetico comune legate allo sviluppo dei cuori di
tartarughe e altri rettili.

La ricerca, pubblicata nel numero del 3 settembre della rivista
Nature, mostra come una specifica proteina che attiva i geni sono
coinvolti nella formazione di cuore a tartarughe, lucertole e gli
esseri umani.

'Questo è il primo collegamento genetico per l'evoluzione di due,
anziché uno, camera di pompaggio del cuore, che è un evento chiave per
l'evoluzione di diventare a sangue caldo', ha detto Gladstone
investigatore Benoit Bruneau, che ha condotto lo studio. 'Il gene
coinvolto, TBX5, è anche implicata nella umani cardiopatia congenita,
quindi i nostri risultati mettono anche comprensione delle malattie
umane.'

Da un punto di vista evolutivo, i rettili occupano un punto critico
nell'evoluzione cuore.

Mentre uccelli e mammiferi hanno cuori quattro camere, rane e altri
anfibi hanno tre. 'Come ha fatto evolvere i cuori da tre a quattro
camere?' Bruneau ha detto. 'I rettili diversi offrono una sorta di
continuum da tre a quattro camere. Con l'esame di loro, abbiamo
imparato molto su come le camere a cuore umano formano normalmente. '

Ha spiegato che con quattro camere - due atri e due ventricoli - gli
esseri umani e tutti gli altri mammiferi sono completamente separati i
flussi di sangue ai polmoni e al resto del corpo, che è essenziale per
noi essere a sangue caldo.

Quando si tratta di rettili, come le tartarughe e lucertole, si
discute sul fatto che hanno uno o due ventricoli, che sono le camere
di pompaggio. 'Il problema principale per noi di capire l'evoluzione
del cuore era quello di individuare la vera natura di questi
ventricoli primi rettili e per capire ciò che controlla la separazione
del cuore nella parte destra e sinistra', ha detto il dottor Bruneau.

Per capire meglio l'evoluzione cuore rettile, équipe del dottor
Bruneau utilizzati moderna genetica molecolare per esaminare TBX5.
Mutazioni nel gene umano che codifica risultato TBX5 nelle cardiopatie
congenite e, in particolare, i difetti del setto ventricolare, la
parete muscolare che separa il ventricolo in due sezioni. TBX5 è un
fattore di trascrizione, una proteina che si trasforma altri geni
acceso o spento. Negli esseri umani e altri mammiferi, i livelli TBX5
sono elevati nel ventricolo sinistro e in basso a destra. Il confine
di alti e bassi livelli è proprio dove le forme setto di dividere il
ventricolo in due parti. 'Sulla base di queste osservazioni,' ha detto
il dottor Bruneau, 'abbiamo pensato TBX5 era un buon candidato come un
attore chiave per l'evoluzione del settazione.'

Il team guardò la distribuzione in TBX5 la tartaruga e la lucertola
verde anole. Durante le prime fasi di formazione di cuore in entrambi
i rettili, l'attività TBX5 si trova in tutta la camera embrionale
ventricolare. Nella lucertola, che costituisce solo un ventricolo,
questo modello rimane lo stesso come il cuore si sviluppa. Tuttavia,
in tartaruga, che ha un setto primitiva che separa parzialmente i
ventricoli in lati sinistro e destro, la distribuzione di TBX5 è poi
progressivamente limitata alla zona del ventricolo sinistro, con un
conseguente sinistra-destra gradiente di attività TBX5. Ciò
significava che il gradiente di forme TBX5 più tardi e meno nettamente
nella tartaruga che in specie, con un setto chiara, come i mammiferi,
fornendo un indizio su come stuzzicante settazione evoluto.

Hanno quindi cercato di determinare se TBX5 era davvero un regolatore
principale del settazione o semplicemente un passante. Topi sono stati
geneticamente modificati per esprimere TBX5 ad un livello moderato in
tutto il cuore in via di sviluppo, proprio come nei cuori tartaruga.
Imitando il modello tartaruga, cuore del mouse ora sembrava cuori
tartaruga. I discendenti di questi topi è morto giovane e aveva solo
un ventricolo unico. Questo risultato sorprendente definitivamente
dimostrato che una netta linea che delimita una zona di elevato
livello di TBX5 è fondamentale per indurre la formazione di un setto
tra i due ventricoli.

'Questa è davvero inchiodato l'importanza di TBX5 in patterning cuore
per consentire settazione a verificarsi,' ha dichiarato il dottor
Bruneau.

Durante l'evoluzione, i nuovi elementi di regolazione genetica si è
evoluta per raccontare il gene TBX5 per formare un confine netto di
espressione TBX5. Ciò ha portato in due ventricoli. I ricercatori ora
di lavoro per individuare i meccanismi di regolazione genetica durante
l'evoluzione dei rettili. Il lavoro ha anche importanti implicazioni
per la comprensione dei difetti congeniti del cuore, che sono i
difetti più comuni nascita umana, che si verificano in uno ogni cento
nascite in tutto il mondo. Gli esseri umani nascono con una sola
camera di pompaggio, che assomiglia cuori rana, soffrono la più alta
mortalità e richiedono intervento chirurgico, come i neonati.

'Il nostro studio fornisce interessanti nuove intuizioni l'evoluzione
del cuore, che non era stata esaminata in oltre 100 anni', ha spiegato
Bruneau. 'In un contesto più ampio, fornisce un buon supporto per il
concetto che i cambiamenti nei livelli di espressione di diverse
molecole regolatrici sono importanti in evoluzione. Da questi studi ci
auguriamo anche di capire ulteriormente come difetti di settazione si
verificano negli esseri umani con cardiopatia congenita. '

Fonte: Istituti Gladstone
http://www.gladstone.ucsf.edu/gladstone/site/gweb1/