内耳毛细胞的零件清单耳聋和听力丧失进步的理解

微小的内耳中的毛细胞发挥巨大作用。

平衡,五个单独的补丁毛细胞运动和感觉告诉大脑头在哪里在太空,同时翻译重力。

对于听力,五单元范围的丝带16000耳蜗内毛细胞螺旋,毛细胞的snail-shaped结构振动响应声波。声波的每一周期发送微纤毛的这些细胞,来回骑蹦床的细胞悬浮在两个充满液体的空间。

细胞的运动打开毛孔,允许电流流动。这个机械转换成电信号将神经冲动传递到大脑,然后“听”声音。

哈佛医学院神经生物学教授大卫•科里和霍华德•休斯医学研究所研究员花了他的科学生活研究这个mechanosensory装置,问哪些蛋白参与将声音转换成神经冲动。到目前为止,只有大约三分之一的这些蛋白质是已知的。黛博拉雅伯,HMS在科里的实验室研究助理,感兴趣的是什么使毛细胞不同于在内耳细胞包围他们。

他们最近的工作,发表的神经科学杂志》上透露,许多涉及遗传性耳聋基因更活跃在毛细胞周围的细胞。这表明,其他基因产生蛋白质只有在毛细胞也可能导致遗传性耳聋。大约在1000年儿童天生耳聋,多达300种不同的基因突变可能导致耳聋。

他们的研究结果也可能影响老年性听力损失,影响大约一半的年龄在75岁或以上的成年人。有时更早发生障碍,在暴露于有害的噪音。

“这项工作给了我们一个零件清单,毛细胞组装不同组件使用,帮助我们弄清楚感应到声音的分子机制,”科里说。“这也告诉我们哪些基因驱动头发细胞的独特发展,提高希望这些信息可以用来创建新的毛细胞恢复听力的时代——或者noise-related听力损失。”

理解内耳的毛细胞,科里和沈雅伯与同事合作小君,HMS教练在布莱根妇女医院的病理,Zheng-Yi陈,耳鼻喉科副教授马萨诸塞州的眼睛和耳朵,找出哪些基因毛细胞,邻近的细胞不使用。是什么让一个细胞不同于另一个是选择和细胞基因表达的时间。

在老鼠改造绿色荧光的毛细胞,雅伯分别设计了一种净化头发细胞和周围细胞在不同的点鼠标内耳发展大约两个星期。对于每个样本,每一点她的RNA用于制造蛋白质测序20000个基因在小鼠基因组中。

“现在我们有一个小组的所有基因参与毛细胞的发展,“雅伯说。

雅伯和科里数据存入一个公开的数据库,沈三年前建立的。哈佛内耳实验室共享数据库,或者盾牌,基因表达数据集成与综合注释,包括潜在的耳聋基因的位置。来自世界各地的科学家访问数据每天超过400次。

一些科学家感兴趣的分子生物学耳聋和听力可以使用盾牌来识别新的耳聋基因,这可能会导致特定的基因疗法。别人想知道头发细胞毛细胞,所以他们可以找到一种方法,使周围的细胞内耳变成毛细胞。这些细胞通常不会分裂,所以一旦失去,唯一的希望就是在某种程度上促使他们分裂或邻近细胞转变成毛细胞。

接下来,雅伯将探讨微rna表达在毛细胞的基因调节。将产生一个基因的基因表达网络,信使RNA和蛋白质产量。

“我想知道所有的基因相互作用,转录因子参与每一步,”她说。

科里说他们的工作是基础。

“有一天这项工作就去诊所,但首先你必须知道零件清单”。