Расшифровка ремонтного белка
Калифорнийские исследователи, в основном, выяснили внутреннее устройство чрезвычайно важного фермента, участвующего в воспроизводстве и ремонте наследственной информации. Этот протеин называется XPD. Он входит в состав семейства геликаз, специализированных энзимов, расплетающих двойную спираль ДНК при делении клеток. Дефекты в работе геликаз приводят к разрывам молекул ДНК, которые оборачиваются потенциально опасными мутациями.
Все сказанное, естественно, относится и к неисправностям XPD-геликазы, которая к тому же участвует и в устранении некоторых повреждений ДНК. Сейчас уже известным три болезни, обязанные своим возникновениям точечным мутациям гена, кодирующего этот энзим.
Одна из них, пигментная ксеродерма, резко увеличивает чувствительность кожных покровов к солнечному свету и c неизбежностью приводит к развитию рака кожи. Вторая, синдром Коккейна, проявляется в замедлении роста, атрофии зрительных нервов, глухоте, умственной отсталости и преждевременном старении. Третья болезнь, трихотиодистрофия, поражает ногти, волосы и кожу и опять-таки служит причиной умственной отсталости.
Можно надеяться, что выяснение молекулярной структуры XPD-геликазы поможет борьбе с этими патологиями.
Интересный ген
Сотрудники Миннесотского университета идентифицировали фрагмент наследственной информации, который может иметь прямое отношение к возрастному ожирению. Открытие было сделано почти случайно. Исследователи во главе с профессором фармакологии Кевином Уикманом проводили серию экспериментов на мышах, поставленных с целью получения новой информации о том, как головной мозг контролирует активность сердечной мышцы. В ходе этих опытов они отключили у животных ген Girk4, поскольку проведенные еще 10 лет назад опыты показали, что его бездействие сказывается на функционировании сердца.
Такой эффект наблюдался и на это раз, но дело этим не ограничилось. К своему удивлению Уикман и его коллеги обнаружили, что мыши с заглушенным геном Girk4 стали с возрастом набирать вес куда быстрее нормы. Уже к девяти месяцам они в среднем весили на 25% больше мышей того же возраста из контрольной группы.
Заметив эту тенденцию, они решили выяснить, какая область головного мозга сильнее всего зависит от его работы. Оказалось, что этот ген чаще всего включается в нейронах гипоталамуса, который, как хорошо известно, играет важнейшую роль в регулировании потребления пиши и общего энергетического баланса организма. Это дает основания предположить, что высокая степень активности гена Girk4 заставляет гипоталамус подавать команды, противодействующие развитию старческой тучности.
Конечно, пока это гипотеза, которую еще предстоит проверить.
Самовосстанавливающаяся мышь
В медицинском центре Техасского университета сконструированы генно-инженерные мыши, обладающие способностью самостоятельно излечиваться от сахарного диабета. Новая линия называется PANIC-ATTAC. Эти мыши наделены генетическими инструкциями, вынуждающими их иммунную систему разрушать бета-клетки поджелудочной железы, которые производят инсулин. Аналогичная аномальная иммунная реакция ведет к развитию сахарного диабета первого типа.
Исследователи и раньше создавали подопытных животных, генетически обреченных на заболевание диабетом. Особенность мышей линии PANIC-ATTAC состоит в том, что их бета-клетки начинают отмирать не сами по себе, а только по команде экспериментаторов. Чтобы это произошло, им надо ввести специальный препарат, который включает процессы, ведущие к гибели клеточных фабрик инсулина. Для мышей с нормальной наследственностью он совершенно безвреден.
Профессор Филипп Шерер и его ассистенты хотели не только создать животных с управляемым запуском диабета, но также посмотреть, как их организм будет реагировать на отсутствие препарата. И вот здесь ученых подстерегала весьма приятная неожиданность. У мышей, которым переставали вводить стимулятор диабета, бета-клетки постепенно восстанавливались и приступали к работе. Через пару месяцев уровень глюкозы в крови животных приходил в норму, и они полностью оправлялись от болезни.
Причины такой регенерации бета-клеток еще предстоит выяснить. Техасские исследователи надеются, что дальнейшие эксперименты с мышами линии PANIC-ATTAC не только помогут лучше понять причины диабета первого типа, но и укажут на пути к его лечению. Для начала они хотят выделить популяцию предшественников заново рожденных бета-клеток и выявить биохимические процессы, запускающие механизмы клеточной регенерации.
Генные дефекты и шизофрения
Исследователи Колумбийского университета идентифицировали несколько генных мутаций, вызывающих склонность к той форме шизофрении, которая не передается по наследству. Этим нейрологическим расстройством в той или иной степени страдает каждый сотый житель нашей планеты. Примерно 40% жертв шизофрении наследуют предрасположенность к этой болезни от одного или обоих родителей. Оставшиеся 60% случаев диагностируются у людей, у которых в роду вроде бы никогда не было шизофреников.
Ученые полагают, что обнаруженные генные поломки несут ответственность как минимум за 10% случаев ненаследственной шизофрении. Каким образом они способствуют развитию болезни, еще предстоит выяснить.
Генное самолечение
Переход на здоровый образ жизни может снизить активность генов, способствующих развитию злокачественных опухолей. Это весьма нетривиальное утверждение содержится в работе сотрудников Калифорнийского университета. В статье подведены итоги клиническому эксперименту, проведенному профессором медицины Дином Орнишем и его ассистентами.
В нем участвовали три десятка добровольцев в возрасте от 49 до 80 лет, у которых были диагностированы небольшие раковые очаги в тканях простаты. Всем им был на 3 месяца предписан специальный комплекс профилактических мер, включающий здоровое питание в сочетании с витаминными добавками, физическую активность, антистрессовые упражнения и психотерапию.
Ученые хотели выяснить, как отреагируют на такую смену образа жизни фрагменты наследственной информации, связанные со злокачественным перерождением нормальных клеток. Для этого всем пациентам была сделана биопсия простаты в начале эксперимента и по его завершении. Поскольку опухолевые зародыши у них все еще были очень малы, на анализ брались здоровые ткани. Получив эти образцы, исследователи смогли выяснить и сравнить уровень активности интересующих их генов.
Эта работа дала очень любопытные результаты. Трехмесячный оздоровительный режим заметным образом сказался на работе нескольких сотен генов. Среди них нашлись и гены, имеющие отношение к онкологическим заболеваниям. Несколько онкогенов из семейства RAS снизили свою активность, в то время как гены, усиливающие иммунитет, стали работать с удвоенной силой.
Профессор Орниш признает, что собранная информация носит предварительный характер и нуждается в строгой проверке в более масштабных и лучше организованных клинических экспериментах. В то же время он считает, что она может открыть новые перспективы в области профилактики рака.
