Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Изменчивый геном нейронов и болезнь Альцгеймера

В любом учебнике по биологии жирным шрифтом (а иногда ещё и курсивом в придачу) написано, что генетический материал всех клеток многоклеточного организма одинаков, а различия между клетками разных типов связаны с тем, что в разных типах клеток работают разные наборы генов.

Изменчивый геном нейронов и болезнь Альцгеймера

Для пущей убедительности описывают эксперимент с пересадкой в лишённую ядра яйцеклетку лягушки ядра соматической клетки, из которой в итоге развивается нормальный организм.



Однако, как почти всегда бывает в природе, строгих правил без исключений не бывает. Действительно, прописная истина об идентичности генетического материала клеток одного организма верна в большинстве случаев, но из неё есть и исключения. Наиболее известное, которое было открыто ещё в 1970-х годах прошлого века – это T- и B-лимфоциты. В процессе их созревания из их геномов необратимо вырезаются небольшие кусочки ДНК (этот процесс называют V(D)J- рекомбинацией), поэтому ДНК каждого лимфоцита уникальна. Именно благодаря этому разнообразию иммунная система может эффективно противостоять натиску самых разнообразных патогенов.

Тем не менее, совсем недавно в Nature появилось сообщение о том, что в нейронах может подвергаться модификации ген APP, кодирующий белок-предшественник амилоидов, которые накапливаются в мозге при болезни Альцгеймера. Отличия генома нейрона от генома типичной соматической клетки можно даже визуализировать: если в нейрон ввести флуоресцентно меченную ДНК соматической клетки, она не будет полностью комплементарна ДНК нейрона, образуя разнообразные петли в тех местах, где у нейрона комплементарного участка генома нет. Это легко заметить с помощью флуоресцентного микроскопа. Причиной вариабельности в гене APP является то, что клеточные РНК нейрона могут вести себя как ретротранспозоны (генетические элементы, которые могут самовоспроизводиться в геноме) и с помощью обратной транскрипции вставляются в ген APP! Поскольку РНК, служащие матрицей для обратной транскрипции, не имеют интронов, то и соответствующие ДНК-вставки не имеют интронов и при экспрессии минуют процесс сплайсинга – удаления интронов.

У пациентов, страдающих от болезни Альцгеймера, генетическое разнообразие нейронов головного мозга особенно велико. В частности, известно 11 мутаций, которые наблюдаются при семейной болезни Альцгеймера и никогда не выявляются в здоровых нейронах. По подсчётам учёных, ген APP у пациентов с болезнью Альцгеймера в 6 раз более вариабелен, чем у здоровых людей. Поскольку вредоносные мутации вносятся в ген APP с помощью фермента обратной транскриптазы, необходимой для жизненного цикла ВИЧ, препараты от ВИЧ-инфекции, блокирующие обратную транскриптазу, могут быть эффективны и при болезни Альцгеймера.

Изменение генетического материала нейронов, несомненно, играет огромную роль во всех процессах, так или иначе связанных с мозгом, в частности, сознании и мышлении, что наглядно иллюстрирует пример с болезнью Альцгеймера. Возможно, молекулярные «выкрутасы» нейронов заставят нас пересмотреть наши взгляды на физиологию мозга и причины многих неврологических заболеваний.

Текст: Елизавета Минина





Ссылка на источник

Tags: ДНК, болезнь Альцгеймера, генетика, геном, мозг, нейробиология, нейроновости
Subscribe

Posts from This Journal “нейроновости” Tag

promo alev_biz 19:41, yesterday 1
Buy for 20 tokens
Представьте ситуацию: вы идете по оживленной улице, и тут прохожему неподалеку от вас становится плохо. Скорее всего, вы не поможете бедолаге — как не помогут и десятки людей вокруг. Плохим человеком это вас не делает: в данном случае работает «эффект свидетеля», понижающий…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments