Microrna kommuniziert über zellen, um die entwicklung des organismus zu kontrollieren


Microrna kommuniziert über zellen, um die entwicklung des organismus zu kontrollieren

Ein internationales Team von Wissenschaftlern hat entdeckt, dass microRNA über und nicht nur innerhalb der Zellen operiert, um eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von Organismen zu spielen.

Sie können über die Entdeckung von Professor Yrjö Helariutta am Institut für Biotechnologie der Universität Helsinki, Finnland, und Kollegen, einschließlich Forscher in Schweden und den USA, online in der 21. April Ausgabe von lesen Natur .

MicroRNA, auch miRNA genannt, umfasst kurze RNA (Ribonukleinsäure) -Moleküle, die in vielen Zelltypen gefunden werden. Es wurde erst vor etwa zehn Jahren entdeckt, doch spielt es eine wichtige Rolle bei der Stummschaltung von Genen in Pflanzen und Tieren.

Es funktioniert durch Bindung an Messenger-RNA (mRNA), die Moleküle, die Geninformationen interpretieren, um Proteine ​​herzustellen.

Die Forscher in dieser Studie haben nun gezeigt, dass microRNA sowohl über Zellen als auch innerhalb von Zellen hinweg operiert.

Helariutta beschreibt microRNA als "dunkle Energie" der Biologie:

"Sie waren lange im Schatten", sagte er in einer Erklärung an die Presse.

"Forscher hatten Phänomene gesehen, die nicht verstanden wurden, bis microRNA in den 1990er Jahren entdeckt wurde", erklärte Helariutta.

In dem Natur Studieren, er und seine Kollegen konzentrierten sich auf Pflanzen, aber sie sagten, dass die Ergebnisse auch für Tiere gelten.

Aus früheren Studien wussten sie bereits, dass microRNA eine wichtige Rolle bei der Ontogenese spielte: die Entwicklung eines Organismus von seinen Einzelzellanfängen zu einem vollwertigen Erwachsenen.

Die Forschung könnte für viele Bereiche der Medizin sowie Biologie relevant sein. Zum Beispiel sind einige Krebsarten mit Mängeln in der Ontogenese verknüpft, und microRNA beeinflusst auch die Entwicklung des Gefäß- oder Kreislaufsystems.

Eine zentrale Frage für Pflanzenbiologen ist, wie Zellen sich gegenseitig erzählen, wo sie sind, wie die Pflanze und ihre verschiedenen Organe sich entwickeln, so dass das richtige Wachstumsmuster stattfindet.

Zum Beispiel gibt es in Pflanzenwurzeln einen zentralen Gefäßzylinder, der Zelltypen enthält, die Wasser (das Protoxylem und Metaxylem) in kreisförmigem Muster um das Zentrum herum anordnen (wenn man einen Querschnitt betrachtet, sieht es ein bisschen wie die Muster aus, die man sieht In einem Kaleidoskop).

Helariutta und Kollegen zeigten, dass diese Strukturierung "durch Übersprechen zwischen dem Gefäßzylinder und der umgebenden Endodermis, die durch Zell-zu-Zell-Bewegung eines Transkriptionsfaktors in einer Richtung und microRNAs in der anderen vermittelt wird, auftritt".

Sie fanden auch, dass microRNAs, die innerhalb der Zellen hergestellt wurden, die Ziel-mRNA abbauten, die Transkriptionsfaktoren außerhalb der Zellen codierten, und folgerten, dass:

Die resultierende differentielle Verteilung der Ziel-mRNA in dem Gefßzylinder bestimmt die Xylem-Zelltypen in einer dosisabhängigen Weise.

Helariutta sagte, dass es möglich sei, die microRNA-Kommunikation zwischen den Zellen in der Medizin zu nutzen, zum Beispiel um Gene zu beruhigen, die schief gegangen sind, das wurde bereits erfolgreich in Pflanzen getestet, sagte er.

"Zell-Signalisierung durch microRNA165 / 6 leitet das Gen-dosisabhängige Wurzelzell-Schicksal."

Annelie Carlsbecker, Ji-Young Lee, Christina J Roberts, Jan Dettmer, Satu Lehesranta, Jing Zhou, Ove Lindgren, Miguel A Moreno-Risueno, Anne Vatén, Siripong Thitamadee, Ana Campilho, Jose Sebastian, John L Bowman, Ykä Helariutta und Philip N. Benfey

Natur , Veröffentlicht online 21 April 2010.

DOI: 10.1038 / nature08977

Quelle: Universität von Helsinki.

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