我们正在确定让冬眠的松鼠在低氧条件下存活的基因,为治疗心脏病和中风铺平道路。
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基因组进化使生物能够生存并适应地球上几乎每个生态位。 人类生活在富氧的生态系统中,人体组织在病理条件下很容易缺氧(缺氧),包括缺血性中风和心脏病发作。 许多生物,从厌氧细菌到冬眠的地松鼠 (GS),已经进化出耐受不同程度缺氧的机制。 特别是,地松鼠已被证明对缺血性损伤和再灌注损伤具有很强的抵抗力,这有助于它们在冬眠期间作为其生活的自然组成部分生存。 我们发现这种弹性是内在的,甚至存在于从 GS 分离的离体培养的神经干细胞中。
通过将 GS 基因组的蛋白质编码 DNA 序列与密切相关的非冬眠哺乳动物的 DNA 序列进行比较,我们发现了几种细胞保护蛋白,包括神经营养和线粒体呼吸链蛋白,具有 GS 独有的关键氨基酸取代,但在其他方面却很深。在哺乳动物中保守。 我们将使用革命性的 CRISPR-Cas9 技术在神经干细胞中单独或组合设计此类 GS 特异性替代。 我们预计该项目将确定这种显着的基因组进化变化在细胞保护方面的因果作用,并赋予神经细胞增强的缺氧恢复能力。 阐明 GS 变体的缺氧恢复机制将使一种前所未有的强大方法能够开发基于 CRISPR 基因组编辑的新型治疗策略,以治疗人类缺血性疾病,包括中风和心脏病发作。
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