Vėžio tyrimai: zombių genai ir drambliai
Įdomus giluminis pasinerimas į dramblių genetiką padeda paaiškinti, kodėl jie yra mažiau jautrūs vėžiui nei žmonės. Atsakymas pateikiamas reanimuoto „zombių geno“ pavidalu.
Maždaug 17 procentų žmonių miršta nuo vėžio, tačiau ši liga nėra tik žmonėms skirta problema; jis veikia daugybę rūšių.
Pradedant katėmis ir šunimis, baigiant žuvimis ir Tasmanijos velniais, atrodo, kad nukentėjo net dinozaurai nuo ančių.
Įdomu tai, kad mažiau nei 5 procentai nelaisvėje esančių dramblių miršta nuo vėžio. Tai stebina, nes jie gyvena vidutiniškai 70 metų ir turi maždaug 100 kartų daugiau ląstelių.
Ilgai gyvenant ir turint daugiau ląstelių, vėžys gali labiau pasireikšti. Taip yra dėl to, kad kiekvieną kartą, kai ląstelė dalijasi, nukopijuojama jos DNR, o tai padidina klaidų galimybę. Kadangi šios klaidos atsiranda per ilgą gyvenimą, vėžys greičiausiai išsivystys.
Kuo daugiau ląstelių turite, tuo daugiau galimybių turi vėžys. Pavyzdžiui, aukštesnių žmonių rizika susirgti vėžiu yra šiek tiek didesnė nei žemesnių, todėl jų ląstelių skaičius gali būti priežastis.
Taigi, per rūšies, ląstelių skaičius koreliuoja su didesne vėžio rizika, tačiau tarp rūšių, šios koreliacijos neatsiranda. Tai vadinama Peto paradoksu, pavadintu vėžio epidemiologo Ričardo Peto vardu, kuris pirmą kartą aprašė šį mįslę 1970-aisiais.
Suprasti, kas daro didesnes rūšis atsparesnes vėžiui, yra ir įdomu, ir svarbu; jei galime suprasti, kaip dramblio ląstelės augina auglius, galbūt galime panaudoti šias žinias padėdami sumažinti žmonijos vėžio tikimybę.
Dramblio DNR pažeidimų kontrolė
2015 m. Mokslininkai, dirbantys savarankiškai Čikagos universitete Ilinojaus valstijoje ir Jutos universitete Solt Leik Sityje, padarė proveržį suprasdami dramblių atsparumą vėžiui.
Žmonių ir daugelio kitų gyvūnų genas, vadinamas p53, veikia kaip naviko slopintuvas; jis identifikuoja nepataisytą DNR pažeidimą ir sukelia ląstelių mirtį. Tokiu būdu ląstelės, kurios gali paversti nesąžiningomis, yra įsmeigtos į pumpurą.
Mokslininkai, apžiūrėję dramblių genomus, nustatė, kad jie turi ne mažiau kaip 20 p53 kopijų. Palyginimui, dauguma gyvūnų, įskaitant mus, turi tik vieną egzempliorių. Papildomos dramblio kopijos reiškia, kad ląstelės su pažeista DNR yra identifikuojamos ir sunaikinamos greičiau ir efektyviau.
Norėdama remtis šia stebinančia išvada, Čikagos universiteto komanda neseniai žurnale paskelbė naują straipsnį Langelių ataskaitos. Tyrime pateikiama antroji galvosūkio dalis, paaiškinant, kaip drambliai gali užkirsti kelią vėžio vystymuisi.
Jo autoriai apibūdina priešvėžinį geną, kuris grįžo iš numirusių. Kaip paaiškina vyresnysis tyrimo autorius, mokslų daktaras, mokslų daktaras Vincentas Lynchas, genetikos docentas, „Genai nuolat kartojasi. Kartais jie padaro klaidų ir sukuria nefunkcionalias versijas, žinomas kaip pseudogenai. Mes dažnai tai vadiname atmestinai kaip negyvais genais “.
Zombių geno pakilimas
Tyrinėdami dramblių p53, jie nustatė, kad pseudogenas, žinomas kaip leukemiją slopinantis faktorius 6 (LIF6), nebėra pseudogenas ir „vėl atgijo“; jis „sukūrė naują jungiklį“.
Atgaivinta LIF6 funkcija suteikė dar vieną galvosūkio dalį; Suaktyvintas p53, LIF6 gali reaguoti į pažeistą DNR puoldamas ir užmušdamas ląstelę. Tai daro gamindamas baltymą, kuris praduria mitochondrijų membranas, taip sunaikindamas ląstelės maitinimo šaltinį ir greitai jį sunaikindamas.
„Šis negyvas genas atgijo. […] Tai naudinga, nes veikia reaguodama į genetines klaidas, klaidas, padarytas taisant DNR. Atsikratius tos ląstelės, galima išvengti vėžio vėžio “.
Vincentas Lynchas, daktaras
Šis zombių genas, atrodo, ilgą laiką padėjo drambliams išvengti vėžio: nuo 25–30 milijonų metų. "Mes galime pasinaudoti evoliucijos gudrybėmis ir pabandyti išsiaiškinti, kada šis nebeveikiantis genas vėl pradės veikti", - paaiškina Lynchas.
Jie spėjo, kad LIF6 genas vėl įsijungė maždaug tuo pačiu metu, kai dramblio dirvožemio dydžio tolimi giminaičiai pradėjo augti. Tokios genetinės mutacijos galėjo padėti drambliams išsivystyti į begemotus, kurie yra šiandien.
"Dideliems, ilgai gyvenantiems gyvūnams turi būti sukurti tvirti mechanizmai, kurie arba slopintų, arba pašalintų vėžines ląsteles, kad galėtų gyventi tol, kol jie gyvena, ir pasiekti savo suaugusiųjų dydį", - aiškina tyrimo bendraautorius Juanas Manuelis Vazquezas.
Išvados intriguoja; Jie ne tik suteikia naują įžvalgą apie vėžį, bet ir suteikia mums žvilgsnį į dramblio evoliuciją. Tada komanda planuoja ištirti LIF6, daugiausia dėmesio skirdama tam, kaip jis sukelia apoptozę.
