Le api da miele come aiutanti della ricerca sul cancro

Ricerca sul cancro: le api da miele fanno progredire la scienza

Gli scienziati del Cancer Research Center tedesco hanno studiato in collaborazione con i colleghi australiani a base di api per cui gli animali possono prendere uno sviluppo radicalmente diverso con geni identici - alcuni sono regine altri lavoratori.

„esempio estremo“ di diverso sviluppo
I ricercatori hanno deciso di indagare sulle api mellifere, come queste sono secondo Frank Lyko del Centro tedesco di ricerca sul cancro (DKFZ) „un esempio estremo di destini di sviluppo diversi“ sono. Migliaia diventano lavoratori e solo uno diventa una regina, che in linea di principio porta compiti di vita diversi per gli animali. Mentre i lavoratori relativamente piccoli animali raccolgono cibo come infertile, mantenere l'alveare in ordine e mantenere la razza e dei mangimi, è molto più grande, regina longevi, occupato la loro vita cercando di produrre prole. Perché sviluppare le larve delle api con la stessa predisposizione genetica così diversi ricercatori hanno preso uno sguardo più da vicino e riferiscono gli esiti, in questo numero della rivista „PLoS Biology“ pubblicato.

L'effetto epigenetico
I ricercatori hanno scoperto che diversi gruppi molecolari si attaccano al DNA delle api a seconda della dieta. L'effetto epigenetico sottostante è stato studiato scientificamente per qualche tempo. L'epigenetica offre un modello esplicativo per l'influenza di fattori esterni sui nostri geni. Così, una metilazione avviene in funzione dei fattori ambientali a specifici elementi costitutivi del DNA, in cui i gruppi molecolari formano attorno singoli segmenti di DNA, che portano all'attivazione, regolazione e disattivazione della rispettiva sequenza di DNA. Il codice genetico non viene modificato da questo processo. Eppure, a causa dell'effetto epigenetico, due creature molto diverse emergono esattamente dagli stessi geni alla fine.

Pappa reale o polline; Regina o lavoratore
Nel caso delle api, le diverse diete sono cruciali per l'effetto epigenetico. A seconda che le larve con polline o il grasso e ricco di proteine ​​pappa reale alimentato, la metilazione degli elementi costitutivi del DNA è cambiato ed è emerso lavoratori (polline-food) o regine (gelatina-alimentare). Qui, alcune regioni geniche, le caratteristiche individuali erano meno evidenti a seconda della diversa metilazione, i ricercatori hanno detto il tedesco Cancer Research Center come parte della sua pubblicazione corrente. I ricercatori hanno anche creato una metiloma, una mappa del genoma in grado di rilevare con precisione i punti in cui sono formati i gruppi metilici DNA e dove differiscono tra lavoratori e regine. Essi hanno scoperto più di 550 geni che mostrano diversi tra loro metilazione, la maggior parte delle quali componenti del DNA che svolgono un ruolo in importanti funzioni cellulari o influenzano il comportamento degli insetti. „Questo marker è un tipo di gene di regolazione fine“, ha spiegato Ryszard Maleszka della Australian National University di Canberra.

Senza la metilazione vengono create solo le regine
Per dimostrare l'effetto epigenetico ancora più chiaramente dalla metilazione di alcuni componenti del DNA, i ricercatori australiani imita gli effetti di concentrati pappa reale dal abschalteten l'enzima nelle larve delle api, che è cruciale per la formazione di gruppi metilici al DNA. Il risultato: anche senza la pappa reale si sono sviluppate esclusivamente le regine sviluppate da tutte le larve. Ciò dimostra chiaramente la relazione diretta tra l'etichettatura metilica e lo sviluppo successivo. „Con il nostro studio, possiamo mostrare come l'ambiente sia direttamente collegato al DNA attraverso la nutrizione. Le influenze ambientali possono modificare temporaneamente l'hardware genetico“, ha spiegato Ryszard Maleszka. L'esperto ha integrato questo „questi risultati sono di vasta portata, perché gli enzimi che modificano la composizione genetica delle api sono gli stessi che contraddistinguono il DNA nel cervello umano.“

Effetto epigenetico nelle cellule tumorali
Il fatto che i risultati dello studio siano anche particolarmente interessanti per la ricerca sul cancro è dovuto al fatto che le cellule tumorali sono anche un esempio dell'effetto epigenetico. Per le cellule sane e le cellule tumorali in un organismo originariamente hanno lo stesso genoma e tuttavia si sviluppano in modo completamente diverso, nel tessuto normale o nei tumori. „È anche possibile che influenze ambientali e alimentazione abbiano un'influenza (...) e che questi effetti siano mediati dalle differenze nella metilazione del DNA“, ha detto il capo del dipartimento di epigenetica presso il DKFZ di Heidelberg, Frank Lyko. Pertanto potrebbe essere circa se alcuni tipi di cancro si verificheranno e facilitare notevolmente la diagnosi metiloma (mappa di segni metilici sul DNA) negli esseri umani la digestione. Tuttavia, deve trascorrere prima di adatto per l'uso quotidiano, non consumare metodo per creare un metiloma negli esseri umani è stato sviluppato per un po ', perché il genoma umano è circa dieci volte più grande di quello del Bee.

L'epigenetica sta guadagnando importanza
L'epigenetica è lontano dal centro di interesse scientifico nella ricerca verschiedenster malattie, ma già numerosi studi hanno esaminato gli effetti di effetto epigenetico è l'emergere di alcune malattie, recentemente fatto uno studio australiano di per sé discorsi, in cui si è riscontrato che il La dieta dei padri ha un impatto diretto sul rischio di diabete delle figlie. Ad oggi, gli esperti avevano ipotizzato che solo la dieta della madre avesse conseguenze dirette sulla salute dei bambini. Ma l'effetto epigenetico ha provocato spermatogenesi ovviamente danneggiare lo sperma e quindi portato un aumento del rischio di malattie delle figlie con lui. Dal momento che l'epigenoma da influenze ambientali e molto più facilmente cambiata in tempi relativamente brevi, come il genoma, dovrebbe essere sempre a mantenere in futuro, l'influenza dei fattori ambientali sulla predisposizione genetica di alcune malattie negli occhi. (fp, 04.11.2010)

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Immagine: Uschi Dreiucker