Schwerhörigkeit ist eine häufige altersbedingte Erkrankung, die bei beinahe jeder Dritte Menschen im Alter von über 65. Die Weltgesundheitsorganisation erwartet, dass bis 2050 mehr als 900 Millionen Menschen leiden deaktivieren Hörverlust. Aber die Ursachen altersbedingter Hörverlust ist weitgehend unbekannt, und es gibt keine vorbeugenden Behandlungen oder Kuren. Erschreckend, neuere Studien haben auch gefunden, verbindungen zwischen altersbedingten Hörverlust und Demenz.
Wir wissen immer noch nicht, warum altersbedingter Hörverlust tritt, und warum unsere Hörsysteme bleiben Sie gesund, bis Niedergang beginnt auftreten. Aber die Menschen nicht allein in Ihrem Leid. In der Tat, auch Fruchtfliegen sind anfällig für altersbedingte Schwerhörigkeit. Nicht nur sind die Fruchtfliege (Drosophilia) eines der am meisten genetisch zugänglich, und die meisten vielseitige Insekten-Modelle, die Forscher verwenden können, viele Ihrer molekularen Signalwege des Hörvermögens (Taubheit) sind sehr ähnlich zu denen beim Menschen gefunden. Dies ist der Grund, warum wir verwendet, Fruchtfliegen als Modelle zu erforschen, warum Hörminderung geschieht im Menschen.
Wir waren überrascht zu erfahren, dass die fliege eigentlich pflegen Ihre empfindliche Gehör erst sehr spät im Leben. Die Durchschnittliche Fruchtfliege Leben rund 58 Tage. Sie pflegen Ihre sensible Gehör für rund 50 Tagen etwa 85% Ihres Lebens. Dies zeigt uns, dass Fruchtfliegen sind ein prime-Modell nicht nur für das studieren von menschlichen altersbedingten Hörverlust, sondern auch für die Aufdeckung, wie können wir beibehalten der Funktion des Gehörs.
Wir verwenden eine Vielzahl von verschiedene Techniken zu erkunden, die Netzwerke der Transkriptionsfaktoren in Drosophila melanogaster. Transkriptionsfaktoren sind die „master-Gene“, regulieren andere Gene und orchestrieren wichtigsten Signalwege, die zur Erhaltung gesunden Gehör bei der fliege Leben.
Wir identifizierten vier Gene sind der Schlüssel zur Aufrechterhaltung ein gutes Gehör. Diese vier Gene existieren in beiden Fliegen und Menschen. Diese Gene sind bekannt, wichtig für die Bildung neuer Nervenzellen im Körper, aber wir haben jetzt gezeigt, dass Sie verknüpft sind, zu helfen, Gehör und wahrscheinlich auch anderen Sinnen auch.
Genauso wie es viele interne, physikalische und Chemische Prozesse, die dazu führen, Ohr Entwicklung gibt, gibt es auch verschiedene Prozesse im Körper gewidmet ganz Ohr Wartung. Insbesondere haben wir festgestellt, dass es Kopien (paralogs) der bekannten Entwicklungs-Gene—nicht die Entwicklungs-Gene selbst, die schien zu spielen die wichtigsten Rollen bei der Aufrechterhaltung der Funktion des Gehörs.
Im Laufe der evolution, Gene dupliziert werden kann. Die beiden resultierenden Kopien sind aufgerufen, paralogs. Paralogs oft abweichen, funktionell, mit einer (oder beide) von Ihnen die übernahme neuer Rollen. Im Fall der voll ausgebildeten Frucht Fliegen Ohr, haben wir festgestellt, dass eine wesentliche Entwicklung, die gen wurde stattdessen ersetzt durch sein paralog nach dem Fliegen ein Ohr hatte, in vollem Umfang gebildet.
Das könnte ein grundlegender Mechanismus in der evolution. 19th century reprise Theorie vorgeschlagen, dass ein Organismus Entwicklungs-Geschichte re-inszeniert seine evolutionäre Geschichte. Man könnte vorschlagen, dass ein organ maintenance-Prozess ist zum Teil nur eine Wiederholung dessen, was es entworfen wurde, zu tun während der Entwicklung. Also, um zu halten unsere Ohren junge, wir könnten teilweise wiederholt seine Entwicklung—aber dieses mal die paralogs der Entwicklungsbiologie Gene, die die Durchführung der Arbeit.
Dies zu wissen ist wichtig für die Zukunft gen-therapeutische Interventionen zur Wiederherstellung Anhörung bei Menschen, die bisher weitgehend konzentriert sich auf die master-Entwicklung gen des menschlichen Ohres, bekannt als AT0H1. In Analogie zu unseren Ergebnissen könnte man vermuten, dass ATOH1 ist paralogs (ATOH7 oder NEUROD1) sein könnte, wie gut (oder möglicherweise bessere) Ziele, wenn es um die Verlängerung der auditiven Gesundheit. Der Grund dafür ist, dass die ursprüngliche Entwicklungs-master-gen, atonale, nicht mehr aktiv in die Ohren von Erwachsenen Fliegen, aber seine paralog, amos, ist. So, anstatt zu versuchen, wiederholen Sie die Entwicklungs-Geschichte oder Neuerstellung der ear – „from scratch“ es ist leichter zu steigern, die Wartung Prozesse, die derzeit laufen.
In der Tat, fanden wir, dass die Manipulation dieser paralogs in Taufliegen schützen Ihre Ohren vor verschiedenen Aspekte von altersbedingten Hörverlust. Fruchtfliegen, deren paralogs geändert worden hatten Anhörung ähnlichen Fähigkeiten wie die Jungen Fruchtfliegen. Dies deutet auf ähnliche gen-Therapien beim Menschen könnte ein paar weitere Jahre gute auditive Gesundheit.