在破譯大腦奧秘的複雜旅程中,TDP-43似乎是一個主要人物,可以導航細胞景觀的內部工作。 TDP-43的失敗與他在細胞內管理RNA信息並保持遺傳物質的持久性的關鍵作用與神經系統狀況(例如ALS和MADNESS)的神秘外觀緊密相關。當TDP-43防止TDP-43時,它會導致故障的多米諾效應,這是對細胞對細胞的錯誤響應,對在遺傳信息中產生能量和錯誤的單位,為神經元功能的逐漸喪失奠定了階段。 TDP-43故事不僅是其中之一,而且在支持大腦健康的良好平衡中提供了短暫的外觀。當科學家潛入這個地形時,他們發現了分子標記 – r-lops和5hmc-當缺乏TDP-43的指示很差時,揭示了通往神經變性的可能路徑,發現了一個複雜的相互作用網絡,使我們的認知易變率保持。
由埃默里大學(Emory University)的一支由Bing Yao博士領導的團隊,包括Yingzi Hou博士,Yangping Li博士,Jian-Feng Xiang博士,Kedamawit Tilah,Jie Jiang博士和Victor Corces教授,邁出了重要的一步,邁向了揭示神經退行性疾病的複雜性質,揭示了TDP-43的重要角色。這種蛋白質參與細胞內遺傳信息的施用,以前與諸如阿爾茨海默氏病和ALS疾病等腦部疾病有關。
TDP-43在細胞中起著至關重要的作用,有助於管理和保護遺傳信息,並參與將遺傳材料轉化為功能性細胞成分的過程。其在細胞核之外的積累與某些腦部疾病有關,導致細胞功能障礙和死亡。
Bing Yao博士強調了TDP-43對細胞健康的重大影響,並提到:“ TDP-43的慢性缺乏會影響基因的行為,並通過改變R-loops與5HMC之間的相互作用在遺傳材料中的相互作用在遺傳材料中的相互作用以及改善者和啟動子之間的交流。”當受到干擾時,這種複雜的平衡會導致細胞行為發生重大變化,這可能有助於腦部疾病的發展。
該小組嚴格展示了長期缺乏TDP-43是如何導致整個細胞遺傳景觀的廣泛破裂。通過影響R-SON之間的平衡,在閱讀可能影響基因調節的遺傳信息時形成的結構以及5HMC,這是激活基因表達涉及的遺傳代碼修飾,缺乏TDP-43破壞了正常細胞功能。這種關注擴展到改進,這對於控制長距離基因的表達至關重要,從而影響了負責生長細胞和響應遺傳損害的基因。
一個主要發現是由於基因組位置的R-OPS和5HMC平衡的變化而激活了與神經變性相關的轉身元件(TE)。這些元素構成人類基因組的重要組成部分,具有在遺傳物質中移動的能力,它們的激活是遺傳不穩定性的標誌,通常與疾病有關。
Yao博士進一步強調了他們的發現的更廣泛的含義,他說:“我們的數據在保持R和5HMC的眼睛平衡方面提供了不同的TDP-43角色,以確保准確轉錄並維持重要的遠程遺傳相互作用。” TDP-43作用的深入概述強調了其潛力是神經退行性疾病發作的重要因素。這項研究的含義是深刻的,為神經貶低的疾病的分子起源提供了新的觀點。通過闡明TDP-43在基因調節中的作用,本研究為未來的研究策略進行了研究,這可能會減少TDP-43功能障礙的影響,從而為受這些挑戰性條件影響的人們提供希望。
日記
Yingzi Hou,Yangping Li,Jian-Feng Xiang,Kedamawit Tilahun,Jie Jiang,Victor G. Corces,Bing Yao,“慢性TDP-43缺乏會導致轉置和基因表達失調,影響R-lop和5hmmc crosstalk。”細胞報告,2024年1月23日。 Doi: https://doi.org/10.1016/j.celrep.2023.113662
關於
Bing Yao Bing Yao博士 我是人類遺傳學的副教授,我的長期研究興趣是了解表觀遺傳調節在哺乳動物神經發展中的主要作用,以及這些過程的解體如何有助於神經病理。我在遺傳學,表觀遺傳學,細胞生物學,生物化學,分子生物學和使用多種模型系統的生物信息學方面都有廣泛的背景。自2017年秋天我的實驗室開業以來,我創建了一個多方面的研究計劃,該計劃解決了不同層次的神經果皮材料的基本問題。我的實驗室中的以下項目包括i)典型的表觀遺傳機制,例如DNA修飾,ii)一種新型DNA:稱為“ R-Loops”的RNA雜交結構,以及III)一種獨特的調節RNA,帶有稱為“表觀遺傳調節劑”的循環結構。我們旨在闡明它們在神經發展中的協調功能,以及這些過程的解體如何導致諸如阿爾茨海默氏病(AD)等腦部疾病。我們的工作整合了許多方法,包括基因組,CRISPR-CAS9,CRISPR-CAS9基因的編輯和工程以及細胞和分子生物學的廣泛表觀基因組和轉錄組分析。我們正在使用下一個形式的長讀序列,單細胞表觀基因組學和空間轉錄組技術,以增加我們的研究解決方案。我們已經創建了不同的疾病小鼠模型,在人類出生後獲得了大腦,並開發了源自IPSC和3D Mini-TRU器官的2D神經元,以研究這些機制 體外 和 徒然。

Yingzi Hou博士 我加入了Bing Yao博士的實驗室,擔任博士後。我很高興能在腦發育和腦部疾病中了解更多有關表觀遺傳機制的信息,並且我正在從事R-OPS在神經系統和相關疾病中的作用。

Yangping Li,博士 我加入了Bing Yao博士的實驗室,擔任博士後同事。我非常有興趣使用綜合計算器來更好地理解哺乳動物腦和神經貶值疾病的發展的表觀遺傳學機制。