苍蝇的长期缺氧会导致永久的DNA的变化

在一个重要的研究可能揭示人类适应缺氧的能力或水平的氧气不足,圣地亚哥加州大学的研究人员医学院的证明,果蝇的基因组暴露于长期缺氧改变永久影响基因表达。他们的发现,《华尔街日报》在线发表的美国国家科学院院刊》上(PNAS)2011年1月24日,星期,可能导致新的发展目标治疗低氧诱导的人类疾病。

低氧诱导损伤不仅发生原因缺氧海拔非常高或低的地方,但也可以发生在病例心脏病、中风或其它神经或呼吸道条件减少氧气的供应至关重要的组织和器官。

因为细胞机制果蝇非常类似于那些在人类细胞,科学家们研究了果蝇通过长期的实验室选择生成的数量超过200代。这些苍蝇能够容忍严重,通常致命的缺氧,并将他们的缺氧耐受特征传递给后代——缺氧的特质坚持即使没有压力,这表明基因而不是适应生理机制在起作用。

使用高通量筛选,研究者将这些果蝇的基因组学与正常的控制,并能够识别特定的DNA区域,主要是x染色体上,耐缺氧有关。

这些区域包含的几个基因编码或调节一个特定通路称为Notch通路,以前是over-activated期间暴露于低氧在果蝇和老鼠。他们证实切口激活使用特定的贡献y-secretase抑制剂称为榫眼,hypoxia-tolerant显著降低生存的压力。此外,他们发现苍蝇缺失或功能丧失切口突变显示显著减少对缺氧的耐受性。相比之下,这种等级域和功能突变导致大大增加缺氧宽容。

这项研究是由加布里埃尔·g·哈达德,医学博士,椅子UCSD的儿科和Physician-in-Chief雷迪管理学院儿童Hospital-San迭戈和丹•周博士,加州bob电竞大学圣地亚哥分校的儿科。瑞迪儿童是一个研究和教学的加州大学圣地亚哥分校医学院的附属。

“我们开始确定基因组区域负责的变化序列,并证明它是导致DNA的变化基因表达和随后的适应,”哈达德说,他最近收到的1000万美元的赠款,全国卫生研究所的心脏、肺和血液研究所研究缺氧耐受性。“我们证实了DNA的变化,不仅仅是基因表达的改变,结果长期缺氧暴露。”

“发现是有前途的,因为我们知道,有超过70%的基因是守恒的苍蝇和人类之间。我们现在希望看到如果我们可以发现人类的通路,使生存在高海拔地区,”周说,补充说,科学家们正在研究人类细胞从个人在山区的埃塞俄比亚、哈萨克斯坦、西藏和秘鲁。“这个路线图将使我们更好地理解组织如何适应低氧水平,并可能导致新疗法来治疗人类疾病,如中风,阻塞性睡眠呼吸暂停和肺高血压。”