Теперь, новое исследование из Медицинской школы Университета Мэриленда (ГМ SOM), определил решающий белок в этом процессе перевода.Результаты были изданы в последней проблеме Коммуникаций Природы. Исследование первое, чтобы осветить подробно, как конкретный белок, который известен как CIB2, позволяет слышать к работе.«Мы очень взволнованы этими результатами», сказал ведущий автор относительно исследования, Зубэр Ахмед, преподаватель в Отделе Операции на Голове Оториноларингологии и Шее в ГМ SOM. «Это говорит нам что-то новое о фундаментальной биологии как, слыша работы на молекулярном уровне».
CIB2, который короток для кальция и integrin-связывающего-белка 2, важен для структуры стереоресниц, структур наверху сенсорных волосковых клеток во внутреннем ухе. Стереоресницы чрезвычайно маленькие, меньше, чем половина микрометра в диаметре, который является о длине волны видимого света.
Каждое ухо содержит 18 000 волосковых клеток, которые не делят или восстанавливают.Доктор Ахмед и его коллега Сэйма Риэзаддин, преподаватель в Отделе Операции на Голове Оториноларингологии и Шее в ГМ SOM, наряду с их сотрудниками, обнаружили пять лет назад, что CIB2 был вовлечен в слушание.
С тех пор они изучили этот белок у мух, мышей, данио-рерио и людей. Новое исследование первое, чтобы объяснить механизм позади CIB2 на слушании.В этом исследовании они генетически спроектировали мышей без CIB2, а также мышей, в которых была вставлена человеческая генная мутация CIB2. Исследователи нашли, что человеческая мутация затрагивает способность белка CIB2 взаимодействовать с двумя другими белками, TMC1 и TMC2, которые крайне важны для процесса преобразования звука к электрическим сигналам.
Этот процесс известен как mechanotransduction.Люди с этой мутацией не могут превратить звуковые волны в сигналы, что мозг может интерпретировать, и глухой – также. Когда исследователи вставили человеческую мутацию CIB2 в мышь, они нашли, что мыши были глухими.«Это – большой шаг в определении идентичности ключевых компонентов молекулярного оборудования, которое преобразовывает звуковые волны в электрические сигналы во внутреннем ухе», сказал co-ведущий-автор исследования, Грегори Фроленков, Отдела Физиологии в Университете Кентукки.
Доктор Ахмед и его коллеги теперь ищут другие молекулы вне CIB2, которые играют ключевую роль в процессе. Кроме того, они исследуют потенциальные методы лечения для CIB2-связанных проблем со слухом.
У мышей они используют генный инструмент редактирования CRISPR, чтобы изменить дисфункциональные гены CIB2. Они подозревают, что, если эта модификация происходит за первые несколько недель после рождения, этих мышей, которые рождаются глухие, будет в состоянии услышать. Ученые также экспериментируют с генотерапией, используя безопасный вирус, чтобы поставить нормальную копию нормального гена CIB2 молодым мышам, у которых есть видоизмененная версия.
Доктор Ахмед говорит, что ранние результаты этих экспериментов интригуют.Почти 40 миллионов американцев страдают от некоторого уровня потери слуха. Это включает приблизительно 74 000 детей с глубоким, глухотой раннего начала.
По крайней мере 50 процентов этих случаев глухоты происходят из-за генетических причин.Не ясно, как общие мутации CIB2 находятся в американском населении, или как большой роль эти мутации играют при глухоте в людях во всем мире. В его исследовании в области группы семей в Пакистане, у которых есть более высокий риск глухоты, доктор Ахмед нашел, что приблизительно у 8 – 9 процентов, кажется, есть мутации в CIB2. В целом, он говорит, ген мог играть роль в десятках тысяч случаев глухоты, и возможно еще много, чем это.
Он также изучает CIB2 среди населения в целом. Может случиться так, что некоторые версии гена также играют роль в глухоте, вызванной условиями окружающей среды, создавая склонность к потере слуха.