sunnuntai 19. maaliskuuta 2017

Ei ihka oma artikkeli, mutta kuitenkin: Krooniset muutokset Notch1 interaktomissa dentate gyruksessa aivovamman jälkeen

Viimeinkin!

Oma artikkeli antaa odottaa, mutta olen mukana ohjaajani artikkelissa, joka julkaistiin vasta. Nyt voin kerrankin kertoa mitä meidän ryhmässä on tehty!

Kyseinen artikkelli kantaa otsikkoa: 

Chronically dysregulated NOTCH1 interactome in the dentate gyrus after traumatic brain injury

Artikkeli julkaistiin PlosOne -lehdessä ja sen voi lukea täältä.

PlosOne on niin sanottu open access -lehti, eli se on maksutta kaikkien luettavana. Eli tätä linkkiä on kiva jaella tutuille kun kaikki pääsevät sen näkemään. Ajatteli, että aukaisen tähän artikkelia pääpiirteissään.


Mitä tutkittiin? 
 
Olen ryhmässä, jossa tutkitaan aivovammaa ja sen aiheuttamaa epilepsiaa. Tämä artikkeli lähti siitä, että meillä oli käytössä kaksi analyysia samoista näytteistä, jotka olivat rotan hippokampuksen osasta nimeltään dentate gyrus. Tämä osa on siitä mielenkiintoinen, että aiemmissa tutkimuksissa on huomattu, että sieltä kuolee soluja aivovamman jälkeen. Ensimmäisessä analyysissä oli katsottu, kuinka suuri joukko eri lähetti-RNA-molekyylejä ilmentyi, eli toisin sanoen, mitkä geenit olivat näytteenottohetkellä aktiivisia. Huomatkaa, näyte oli otettu kolme kuukautta aivovamman saannin jälkeen, joten kyseessä on krooniset muutokset (→chronically dysregulated). Toisessa analyysissa katsottiin samoista näytteistä microRNA-molekyylien muuttuminen. MikroRNA:t ovat lyhyitä RNA-molekyylejä, jotka säätelevät geenine ilmentymistä sitoutumalla lähetti-RNA:han ja estämällä sen käytön. Eli vaikka geeni itsessään olisi aktiivinen, mikroRNA saattaa estää sen käytön.  Yksi mikroRNA saattaa säädellä useampien geenien ilmentymistä, joten niillä todellakin voi olla suuri vaikutus solujen toimintaan.

Mitä löytyi?

Kun aivovamman saanieden eläinten näytteitä verrattiin kontorlleihin, joilla ei ollut aivovammaa, saatiin selville joukko geenejä, joiden aktiivisuus oli muuttunut. Viereisessä (ah, niin kauniissa) kuvassa on kromosomit uloimmalla reunalla, muuttuneet lähetti RNA:t vastaavilla kohdillaan sekä muuttuneet mikroRNA:t sisimpänä. Kuvassa punaisella on ne geenit, joiten määrä on lisääntynyt ja sinisellä joiden on vastaavasti vähentynyt.

Vaikka kuva onkin kaunis, siinä on niin paljon informaatiota, että siitä on vaikea sanoa mitään. Siksi analyysia jatkettiin käyttämällä ohjelmia (Ingenuity Pathway Analysis, GSEA, STRING), joilla etsittiin yhteyksiä muuttuneiden geenien välillä. Kävi ilmi, että muuttuneiden geenien joukossa oli joukko samaan reaktioreittiin kuuluvia molekyylejä. Tätä molekyylijoukkoa kutsutaan Notch interaktomiksi "pääproteiinin", Notch1:n mukaan (lisää Notch-proteiineista täältä). Alla olevassa naisellisen punaisessa kuvassa on muutama esiin noussut reaktioreitti, joista suurimpaan loppuartikkeli keskittyy.



Koska tässä tehdään oikeaa tiedettä, ei pelkkä bioinformatiikka riitä. Seuraavaksi näitä tuloksia validoitiin näyttämällä RT-qPCR:n ja ddPCR:n avulla, että Notch1 lähetti-RNA:n määrä on laskenut ja vastaavasti siihen sitoutuvan mikroRNA:n, miR-139:n määrä on laskenut. Notch1 määrän lasku saatiin näytettyä toteen, kuten alla olevasta kuvasta näkee (** tarkoittaa, että tulos on tilastollisesti merkittävä ja oikea 99% tarkkuudella. * on vastaavasti 95% tarkkuus). Valitettavasti ddPCR ei antanut miR-139:lle samaa tilastolllista merkittävyyttä, vaikka ns trendi olikin nähtävissä. Näin käy joskus, aina ei kaikki mene niinkuin haluaisi. Tässä yhteydessä pitääkin pohdiskella eri menetelmien tarkkuutta sekä sitä, mikä on ylipäätään mahdollista osoittaa nykyisillä menetelmillä. Nothc1:n määrän kasvu kuitenkin korreloi miR-139:n määrän laskun kanssa, joten oikeilla jäljillä varmasti oltiin.



Tämäkään ei riitä vielä tiedemaailmalle, joten seuraavaksi astuttiin askel edemmäs, eli katsottiin, miten Notch1-proteiinin määrä oli muuttunut. Tätä varten tehtiin immunohisotlogisia analyysejä eli kyseinen proteiini "merkattiin" aivoleikkeestä vasta-aineella. Tältä ne näyttivät:


Oikeassa artikkelin kuvassa on paljon muutakin, mutta tähän yksikertaisuuden vuoki vain Notch1 värjäys :) Eli ylhäällä vasemmalla on leike kontrollieläimeltä ja oikealla aivovamman saaneelta. Alhaalla on suurennus ylemmän kuvan neliöstä. Notch1-proteiini näkuu tumman ruskeina pisteinä, joita on aivovamman saaneella enemmän.

Mitä jäi käteen?

Niin kutsuttu Notch-signaalireitin aktivoituminen on aiemmin yhdistetty muun muassa synapsien muokkautuvuuteen (synaptic plasticity), aivojen korjausmekanismeihin ja verisuonten muodostumiseen. Vastaavasti reaktioreitin vaimentuminen voidaan yhdistää erilaisiin aivovamman aiheuttamiin haittoihin, kuten epilepsiaan, masennukseen ja muistiongelmiin (lähteet: artikkelissa viitteet numeroilla 61-74). Joten tässä löydettiin taas yksi palapelin palanen oikeaan paikkaan. Kyyninen huomautus: kukaan ei tiedä montako palaa kyseisessä palapelissä on tai mitä kuva esittää, mutta hei, tällaista tiede on.

Tällaista tällä kertaa. Nyt kun saisi vielä oman artikkelin ulos...


-Ninni


Ei kommentteja:

Lähetä kommentti