Forschung und Entwicklung

Oxidativer Stress wurde im Zusammenhang mit Alterung, Krebs und anderen Krankheiten in humans.Paradoxically, Forscher haben vorgeschlagen, dass die kleinen Exposition gegenüber oxidativen Bedingungen tatsächlich bieten Schutz vor akuten doses.Now, Wissenschaftler an der University of California, San Diego, haben das Gen entdeckt Verantwortlich für diese effect.Their Studie, veröffentlicht in PLoS Genetics am 29. Mai erklärt die zugrunde liegende Mechanismus des Prozesses, der verhindert, dass Zell-Schäden durch reaktive Sauerstoff-Spezies (ROS). “Wir können Granatapfel Saft trinken zu schützen unseren Körper aus, so genannte” freie Radikale “oder schauen Sie auf die Beschränkung der Kalorienaufnahme um unsere Lebensdauer”, sagte Trey Ideker, PhD, Leiter der Abteilung für Genetik in der Abteilung für Medizin an der UC San Diego's School of Medicine und Professor für Biotechnologie an der Jacobs School of Engineering. “Aber unsere Studie legt nahe, warum Menschen tatsächlich in der Lage zu verlängern den Alterungsprozess ausgesetzt werden regelmäßig von unserem Körper auf minimale Mengen von Oxidantien.” Reaktive Sauerstoff-Spezies (ROS), Ionen, die als natürliches Nebenprodukt des Stoffwechsels von Sauerstoff, spielen eine wichtige Rolle in der Zelle signaling.These sehr kleinen Molekülen gehören Sauerstoff-Ionen, freie Radikale und peroxides.However, in Zeiten der Umwelt-Stress (zum Beispiel , UV-Strahlung oder Wärme oder chemischen Exposition), ROS Ebenen können dramatically.This kann zu erheblichen Schäden an zellulären Schäden an DNA, RNA und Proteine? Kumulierung in einem Effekt namens oxidativem Stress. Ein wichtiger Beitrag zur oxidativen Stress ist Wasserstoffperoxid, von einer Art von freien Radikalen, die Lecks aus den Mitochondrien, wie sie produziert energy.While die Zelle hat, um Wege zur Minimierung der schädlichen Auswirkungen von Wasserstoffperoxid, indem sie Sauerstoff und Wasser, dieses Umstellung ist nicht zu 100 Prozent erfolgreich. Ideker und erste Autor Ryan Kelley das reich der funktionellen Genomik Toolbox Hefe Wege zu identifizieren, die in der Zelle die Anpassung an Wasserstoffperoxid.Anpassung (oder Hormesis) ist ein Effekt, wenn eine toxische Substanz wirkt wie ein Stimulans in kleinen Dosen, sondern ist ein Hemmer in großen Dosen. Um Aufschluss über die molekularen Mechanismen der Anpassung, Ideker und Kelley, die eine Möglichkeit zur Identifizierung von Genen, die in Anpassung an den Wasserstoff peroxide.They rief die Anpassung von Zellen vor der Behandlung mit einer milden Gabe von Wasserstoffperoxid, gefolgt von einer hohen dose.They beobachtet dass die Zellen, die diese Anpassung Protokoll zeigte eine geringere Senkung der Rentabilität als Zellen, die nur eine akute Behandlung Protokoll (in denen etwa die Hälfte der Zellen starben.) Um herauszufinden, welche Gene könnte die Kontrolle dieser Anpassung Mechanismus, Kelley und Ideker lief eine Reihe von Experimenten, in denen Zellen waren gezwungen, sich anzupassen, während jedes Gen in das Genom entfernt wurde, eine nach der anderen? Mit einer Gesamtfläche von fast 5.000 genes.By systematisch entfernen Gene, die eine neuartige Faktor genannt Mga2? und entdeckt, dass dieser Transkriptionsfaktor ist von wesentlicher Bedeutung für die Anpassung. “Das war eine Überraschung, denn Mga2 ist unter der Kontrolle von einem völlig anderen Weg als die Reaktion auf akute Gefährdung der oxidativen Agenten”, sagte Ideker. “Dieser zweite Weg ist nur aktiv, bei niedrigeren Dosen von Oxidation.” Dieser Befund könnte erklären, was darauf hindeutet, dass neuere Studien weniger essen kann in der Tat erhöhen ROS Ebenen? Und damit Schutz vor akuten Dosen oxidants.This steht im Widerspruch zu der Hypothese, dass die kalorische Einschränkung erweitert Lebensdauer in einigen Arten, weil sie reduziert ROS produziert als ein Nebenprodukt der Energie regeneriert von Mitochondrien. “Es kann sein, dass Anpassung an oxidativen Stress ist der wichtigste Faktor für die Lebensdauer-Erweiterung Auswirkungen der kalorischen Einschränkung”, sagte Ideker. “Unser nächster Schritt ist, um herauszufinden, wie Mga2 Arbeiten zur Schaffung eines separaten Weg? Zu entdecken, die vor-Mechanismus Sinne, dass niedrige Dosen von Oxidations-und löst einen Schutzmechanismus Downstream.”Weitere Anstrengungen zu verstehen, kann dieser Prozess mit umfassenden Auswirkungen auf die Modelle der Alterung und Krankheit. # # # Diese Arbeit wurde unterstützt durch einen Zuschuss aus dem National Institute of Environmental Health Sciences.Ideker ist David und Lucille Packard Fellow.

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