Здоров’я Скляний хробак - Здоров’я - Tagesspiegel Mobil
У пошуках ліків проти ожиріння: «Улюбленець» генетичного дослідника має 400 генетичних ознак жиру
Ще кілька років тому нематода "Caenorhabditis elegans" не могла стверджувати, що відігравала важливу роль у біології. Непомітна тварина має довжину всього в міліметр, тому вона практично непомітна неозброєним оком, тим більше, що вона також прозора і зазвичай ховається в землі. І все ж "С. elegans ”став улюбленцем генетиків, тому що його легко вирощувати, чудово вивчати і, крім того, абсолютно нешкідливий - його улюблена дієта - це бактерії. Зараз вчені представили перший всебічний аналіз геному аскариди. Один з результатів: близько 400 генів відповідають за жировий баланс - цікава перспектива для розробки препаратів проти ожиріння.
Робота дослідників хробаків заснована на розшифровці геному C. elegans в 1998 році. Це чудово показує, як вчені можуть використовувати результати цього дослідження та поєднувати їх з новими методами для генетичного аналізу. "Функціональна геноміка" - назва цього подальшого розвитку генетичного секвенування.
Результат - «скляний хробак», можливість майже повністю зрозуміти розвиток організму та взаємодію між його життєвими процесами. C. elegans робить це можливим, оскільки доросла тварина має всього 959 клітин тіла, розвивається від яйцеклітини до статевозрілої тварини протягом трьох днів, потім відкладає близько 300 яєць і закінчує своє коротке життя через два-три тижні.
86 відсотків генів вимкнено
Джулі Арінгер з фонду Wellcome у Кембриджі, Великобританія, та її європейській команді довелося виконати величезну роботу, перш ніж вони змогли опублікувати своє дослідження, яке сьогодні виходить у журналі Nature. Дослідники вимкнули 86 відсотків з 19 427 генів C. elegans, кожен для себе - і спостерігали за тим, що сталося далі.
У 1722 році гени дослідники виявили, що їх вимкнення змінило зовнішній вигляд тварини - фенотип. Раніше це було невідомо для двох третин цих генів. Якщо ці гени не були активними, потомство гинуло як зародок або личинка, повільно росло, було стерильним, мало вади розвитку або рухалось некоординовано.
Домінуючу роль відігравали особливо добре «збережені» гени, які також зустрічаються в подібній формі в інших високорозвинених організмах. Якщо їх поставити на холод, це часто має серйозні наслідки для тварини. Це особливо важливі гени, які в ході еволюції подорожували більш-менш незмінними у часі і поширюючись у багатьох живих істотах.
Гарі Рувкун з Гарвардської медичної школи в Бостоні, США, та його команда публікують детальний аналіз генів у тому ж номері "Природи". Вони просто хотіли з’ясувати, які спадкові фактори впливають на жировий обмін. Щоб з’ясувати це, вони вимкнули 16 757 генів глистів - кожен для себе, як їхні колеги в Кембриджі, Великобританія. Вони також дали черв’якам флуоресцентний барвник. Це дозволило ідентифікувати крапельки жиру в кишкових клітинах хробака і оцінити, як окремі гени беруть участь у зберіганні або плавленні жиру.
Результат: 305 спадкових факторів розщеплюють жир, 112 змушує його рости. Багато з цих генів містять план док-станцій на клітинах, транспортних каналів у клітинних стінках або біокаталізаторів. Це повинно зацікавити дослідників наркотиків, які шукають вихідні точки для нових препаратів, наприклад, при порушеннях ліпідного обміну або проблемах ваги. Зрештою, більше половини генів хробака значною мірою ідентичні нашій генетичній інформації.
Панорама постріл з природи
Без сумніву, за цим першим всебічним генетичним поглядом на пупок підуть інші, з різними запитаннями або з іншими «модельними організмами». Донедавна такі панорамні кадри з царини життя були немислимими. Це стало можливим завдяки процесу, який називається РНК-інтерференцією. Він базується на природних процесах і вперше спостерігався у 1998 році - звісно, дослідниками хробаків. Представлені зараз дослідження базуються на новому методі та вражаюче показують його великий потенціал. Технічно вдосконалений, він також працює у ссавців.
Що таке РНК-інтерференція? За допомогою цієї технології клітини тварин або рослин захищаються від неприємних зловмисників, таких як віруси, або від того, що паразитичний генетичний матеріал продовжує поширюватися. Клітина розпізнає дволанцюжкову РНК, яка походить від “небажаних” вірусів або іншої паразитичної генетичної інформації. РНК тісно пов'язана з ДНК, хімічною основою генетичної інформації, і передає генетичний план білковим фабрикам клітини, де план перетворюється на білки.
Клітина є підозрою на дволанцюжкову РНК. Вона розбиває їх на короткі фрагменти, за допомогою яких відповідний ген вимикається у складний і ще не до кінця зрозумілий процес. Його проект більше не виконується.
Дослідники копіюють цей природний процес шляхом контрабанди РНК у клітину - пов'язаний ген негайно замовчується. У випадку з C. elegans навіть достатньо, якщо тваринам просто дають РНК в їх бактеріальному кормі. Сам ген у хробака, який є аналогом РНК, уже замовк. Подальші аналізи геному, швидше за все, відбудуться незабаром як на клітинах тварин, так і на людях. "Полювання починається", - говорить Томас Тушль, фабрикант РНК з нью-йоркського Рокфеллерівського університету.