发现可能影响药物相互作用研究提供了进化的线索

伍斯特工学院(WPI)生物学家已经表明,蠕虫的关键生物部件的通信系统可以用来承担不同的工作,一个关键发现关于进化的工作,有一天影响药物相互作用研究,农业生物工程,通过几代人更好的理解基因遗传。

Jagan Srinivasan, WPI生物学和生物技术的副教授,他的研究小组发表了他们的发现自然通讯高度重视,同行评审的科学期刊。纸”,引用神经递质信号inter-organismal通信秀丽隐杆线虫”,关注的是进化的化学通讯组件参与inter-organismal信号,这对动物是必不可少的导航和生存的自然环境。

“进化是智能、复杂和机会主义,”斯里尼瓦桑说。“这是一个古老的蛋白质,蠕虫用于一件事然后,当一个新的需要,它用于小说功能。更节能,它已经拥有和使用它的新功能,而不是创建全新的东西。科学家们假设这种生物再利用,但没有人证明它。我们相信我们是第一个显示这类受体信号系统。”

神经递质和神经受体引起生物学中发挥核心作用,使细胞间和动物传动物沟通。例如,在秀丽隐杆线虫透明的线虫,广泛应用于生物和生物医ob欧宝直播nba学研究neurotransmitter-sensing受体,称为TYRA-2,虫群的回避反应需要# 9,一个特定的信息素创建时期饿死。如果饥饿的蠕虫,它会分泌群# 9,信号到其他蠕虫,以避免该地区因为没有食物。群# 9和TYRA-2一起回避反应。

资助的160万美元的美国国立卫生研究院的资助了2017年,Srinivasan的团队已经发现线虫重新TYRA-2受体带来厌恶反应,细胞间不但是在蠕虫。这代表一个inter-organismal通信途径是从inter-cellular神经递质信号通过引用一种神经递质及其受体同源。

其他科学家曾发现氨基酸受体可以再利用但Srinivasan的团队是第一个显示一种神经递质受体的再利用。他将研究其他类型的受体可以改变用途,是否。

“这不是故事的结局。这是冰山的一角,”斯里尼瓦桑说。“这再利用神经递质信号告诉你如何发展和它如何影响生物体,无论是人类,蠕虫,或苍蝇。”

在过去的四年多的研究,最终导致这个问题自然通讯纸,Srinivasan与克里斯托弗槽的18,生物学和生物技术博士学位;道格拉斯·赖利,博士生在生物学和生物技术;和维罗妮卡Coyle 16日本科生物学和生物技术专业;伊丽莎白DiLoreto,在他的实验室里研究助理。

他的团队的发现现在领先Srinivasan和他的研究实验室专注于三个不同的但又有联系的地区,可以极大地影响他的重新发现。

团队正在调查他们的发现如何重新定义可能会影响我们对药物的相互作用的理解。药物,例如,可能创建了针对一个特定的疾病,如糖尿病,而是更好地理解某人的身体如何利用相同的神经受体使用同一药物的不同功能,科学家可能最好是能够确定的潜在效用治疗传染病的脱靶效应。

批发价格指数的研究人员还将研究植物寄生线虫攻击,引起疾病和作物在农业行业和金融损失。例如,在西方农场新闻报告新闻网站,关注农业生产在加州和亚利桑那州,指出大豆囊肿线虫被认为是最严重的大豆,致病性威胁和估计回到美国大豆生产者减少每年接近10亿美元。Srinivasan研究植物是否可以设计生产群# 9作为着重代理,避免发送信号导致线虫独自离开工厂,所以农民不需要使用农药。

Srinivasan也将他的发现应用于表观遗传研究,相当新的、迅速增长的研究领域研究代际(遗传)的影响。Srinivasan,一直致力于研究基因变化引起的环境和生活变化是如何通过几代人传下来的,现在学习有多少代线虫受到这些变化的影响。

“看起来这个受体可能导致表观遗传继承当你让妈妈群# 9。六个一代又一代的孩子们敏感,”斯里尼瓦桑说。“为什么会这样?这个数据再利用是一个巨大的拼图的。我们一起把拼图的碎片。”

Srinivasan弗兰克•施罗德曾与康奈尔大学化学与化学生物学教授,在2013年发现群# 9的神经递质。

秀丽隐杆线虫(秀丽隐杆线虫),它被用于Srinivasan的研究,是透明的线虫寿命较短,使科学家们能够进行大量的观察和实验在一个相对短的时间内。因为生物结构和过程被研究在所有的动物中很常见,处理秀丽隐杆线虫对人类健康有影响,衰老和神经退行性变。