Рассказывает о нас необычный мозг Посвящается Дениз, моему постоянному компаньону, строжайшему критику и неисчерпаемому источнику вдохновения


Генетические исследования болезней, связанных с нарушением фолдинга белка



Сторінка103/170
Дата конвертації07.08.2021
Розмір9.96 Mb.
1   ...   99   100   101   102   103   104   105   106   ...   170
Генетические исследования болезней, связанных с нарушением фолдинга белка

Плодовая мушка дрозофила представляет собой великолепную беспозвоночную животную модель. Опыты на ней впервые поставил Томас Хант Морган из Колумбийского университета, изучая роль хромосом в наследственности. Затем Сеймур Бензер с ее помощью занялся генами, задействованными в поведенческих реакциях. Он обнаружил, что гены работают сообща в сложных сетях, называемых генетическими путями.

В развитии многих болезней у плодовых мушек и людей участвуют общие гены и даже общие генетические пути. Ученые используют эти общие, эволюционно стабильные черты, чтобы добыть важнейшие сведения о человеческих болезнях, включая неврологические расстройства. Одно из преимуществ использования дрозофил состоит в том, что они сильно ускоряют исследовательский процесс. Если у людей такие патологии, как болезнь Паркинсона, проявляются через десятки лет, то у мушек этот процесс занимает всего несколько дней или недель. Ключевой для болезни Паркинсона мутантный ген, synuclein alpha, или SNCA, впервые идентифицировали именно у плодовой мушки (рис. 7.10).

Болезнь Паркинсона обычно развивается спонтанно, и ее причины до сих пор не установлены. Однако известно о влиянии на ее развитие нескольких факторов, включая гены пациента (определенные генетические варианты предположительно повышают риск развития болезни Паркинсона) и воздействие некоторых токсинов. При редких наследственных формах болезни мутации гена SNCA приводят к избыточному накоплению белка альфа-синуклеина в мозге, к его неправильному фолдингу или и к тому, и к другому. Поскольку в мозге всех страдающих болезнью Паркинсона, даже если она не передалась им по наследству, находят одну из этих белковых аномалий или сразу обе, ученые заключили, что мутантный ген может рассказать о некоторых общих аспектах болезни.

Оказалось, что кодируемый мутантным геном белок и есть основной компонент телец Леви. Таким образом, тельца Леви – это токсичные агрегаты, которые образуются внутри нейронов из-за неполадок фолдинга альфа-синуклеина.

Исследователи вживили мутантный ген SNCA в производящие дофамин нейроны дрозофилы и стали наблюдать за происходящим. Они знали, что дофамин необходим для контроля работы мышц, а из-за недостатка дофамина возникают дрожательные и другие аномальные движения, характерные для болезни Паркинсона. Ученые обнаружили, что вживление мутантного гена мешало производящим дофамин нейронам нормально работать. В результате мушки демонстрировали поведенческие реакции, поразительно напоминающие симптомы болезни Паркинсона у людей102.

И у людей, и у мушек есть консервативные молекулярные пути, называемые путями молекулярных шаперонов80. Они помогают белкам принимать положенную им форму, а порой даже “переигрывать” неправильный фолдинг. Помогая белкам правильно сворачиваться, шаперонные пути предотвращают их агрегацию. Ученых заинтересовало, что случится, если дать мушкам больше ассистирующих белков, работающих на этих путях. А вдруг большое количество помощников поддержит правильный фолдинг альфа-синуклеина и жизнедеятельность дофаминергических нейронов?



Поділіться з Вашими друзьями:
1   ...   99   100   101   102   103   104   105   106   ...   170


База даних захищена авторським правом ©res.in.ua 2019
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка