Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Categories:

Прыгающие гены защищают от рака

Мобильные генетические элементы не дают клеткам слепышей превращаться в злокачественные; тот же механизм можно включить и в клетках человека.

Прыгающие гены защищают от рака

Некоторым животным дана необычайно долгая жизнь — ближайшие их родственники давно бы умерли, а эти живут и живут. К числу таких долгожителей относятся слепыши — небольшие подземные грызуны, которые живут до двадцати лет. Другие грызуны такого же размера живут в десять раз меньше. Во многом своим долгожительством слепыши обязаны тому, что у них не бывает онкологических заболеваний. Главное свойство злокачественных клеток — это быстрое и бесконтрольное деление, но когда у слепышей появляются такие клетки, они мгновенно гибнут. Погибать их заставляет иммунный сигнальный белок бета-интерферон (IFN-β), но до сих пор было неясно, что запускает интерфероновый сигнал в клетках, которые начали превращаться в злокачественные.



Сотрудники Рочестерского университета пишут в Nature Immunology, что противораковый механизм у слепышей запускают особые последовательности в ДНК под названием ретротранспозоны. Все транспозоны (или мобильные генетические элементы) могут более или менее самостоятельно копировать себя из одного места ДНК в другое, поэтому их часто называют прыгающими генами. Механизм прыжков отличается у транспозонов разного типа (например, ретротранспозоны копируют себя посредством промежуточной копии в виде молекулы РНК), но, так или иначе, для клетки они достаточно опасны: прыгающий ген способен вызывать тяжёлые мутации, нарушить работу какого-нибудь полезного гена или вообще его отключить. Поэтому клетки стараются подавить активность транспозонов. Подавляют они их, покрывая ДНК транспозонов метильными метками. Это один из способов так называемой эпигенетической регуляции: ферменты, которые покрывают ДНК метильными группами или снимают их, надолго меняют активность генов. Метилированные ретротранспозоны надолго засыпают и не мешают клетке жить.

Но с возрастом механизм эпигенетической регуляции начинает барахлить. И, кстати говоря, в этом видят одну из причин злокачественного перерождения клеток: онкологические заболевания, которые возникают у пожилых людей, случаются в том числе и потому, что с онкогенов слетают эпигенетические замки. Однако они слетают не только с тех генов, которые подталкивают клетку к злокачественному перерождению, но и с ретротранспозонов.

Исследователи выяснили, что в клетках слепышей, которые начали очень быстро делиться, падает активность ДНК-метилтрансферазы, одного из ферментов, которые навешивают на ДНК метильные группы. Одновременно в предраковых клетках слепышей повышается активность ретротранспозонов — и одновременно же повышается активность бета-интерферона, который подталкивает клетку к гибели.

Ретротраспозоны по поведению схожи с ретровирусами (самый известных из них — ВИЧ), которые умеют встраиваться в клеточную ДНК. Препараты, которые подавляют активность ретровирусов, срабатывают и против ретротраспозонов, и когда такими препаратами обрабатывали клетки слепышей, то они не гибли, а продолжали делиться. Вместе с тем, если у слепышей отключали сигнальный путь, связанный с бета-интерфероном, то у них начинали появляться раковые опухоли. Бета-интерферон входит в систему врождённого иммунитета, и, вероятно, ретротраспозоны воспринимаются внутриклеточной иммунной защитой как вирусная атака — заражённая клетка должна умереть. Только в этом случае погибает быстро делящаяся предраковая клетка, в которой из-за возрастного сбоя в эпигенетических замках проснулись псевдовирусы — прыгающие гены.

Важно, что такой же механизм можно активировать и в клетках человека. Подавив работу ДНК-метилтрансферазы или простимулировав ретротраспозоны, можно затормозить рост раковых клеток. Естественным образом этот механизм у нас не работает, но тут есть над чем подумать тем, кто разрабатывает новые методы лечение онкозаболеваний.

Кроме слепышей, на свете есть и другие животные, которые не боятся рака. Например, слоны, которых от рака защищают несколько десятков антиопухолевых генов. Другой пример — голые землекопы, близкие родственники слепышей, которых довольно долго изучают те же исследователи из Рочестерского университета под руководством Андрея Селуанова и Веры Горбуновой. Землекопы, как и слепыши, живут очень долго и без злокачественных опухолей. Во многом это объясняется тем, что стареющие клетки землекопов подавляют активность собственных генов, что позволяет им прожить дольше обычного, и что система исправления мутаций в ДНК у этих грызунов работает необычайно эффективно.

Автор: Кирилл Стасевич





Ссылка на источник

Tags: ДНК, генетика, животные, иммунитет, мутагенез, онкология
Subscribe

Posts from This Journal “генетика” Tag

Buy for 20 tokens
По поводу моего вчерашнего поста "Я разорён", каюсь, был не прав, однако получил очень полезный фитбек. Об этом подробно... (фото: Яндекс Картинки, кадр из к/ф Во все тяжкие) Возможно было глупо использовать стандартную подачу информации, а именно "кликбейт", когда пишу…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 1 comment