hirdetés

 

Hogyan árt egy mutáció, hogy ha hasznos?

Mi az oka annak, hogy egyes mutációk betegséget váltanak ki az egyik genomban, míg jótékony a hatásuk egy másik szervezetben? A magyarázattal szolgáló Nature-cikk felhívja a figyelmet arra, hogy a genom alapvető tulajdonsága a komplexitás.

A Duke University School of Medicine és a Harvard Medical School kutatói azonosítottak egy mechanizmust, ami magyarázattal szolgál arra, hogy vannak mutációk, amelyek betegséget váltanak ki az egyik genomban, míg jótékony a hatásuk egy másik szervezetben. Nicholas Katsanis vezető szerző és munkatársai többezer emberi betegséget okozó mutációt hasonlítottak össze 100 állatfaj analóg DNS-szekvenciáival. Mint Identification of cis-suppression of human disease mutations by comparative genomics című munkájukban bemutatják, azok a mutációk, amelyek súlyos betegségeket váltanak ki az embereknél, benignusak lehetnek állatok esetén.

Mint Katsanis, a Duke Humán Betegségeket Modellező Központjának sejtbiológus igazgatója elmondja, ez a megfigyelés alapjában egyezik korábbi tudásunkkal, azonban a jelenség olyan mértékű, hogy a genetikusok mindenképpen magyarázatot akartak találni erre a nyilvánvaló rejtélyre. A kutatók ugyanis rengeteg olyan példára bukkantak, amikor egész fajoknak kellett volna súlyos betegségben szenvedniük, ehelyett kiváló egészségnek örvendtek. Azaz, teszi hozzá Katsanis, ha rájövünk, az állatok hogyan kerülik ki a súlyos genetikai mutációk pusztító hatását, az emberek gyógyításában is sokat léphetünk előre.

A kutatók először azt a hipotézist vették fontolóra, hogy sok mutáció esetén létezhet egy puffermechanizmus, azaz egy másik mutáció, ami megvédi az állatot a betegségokozó mutáció kártékony hatásától. E puffermechanizmus működését kétféleképpen is el lehet képzelni: a betegség elcsöndesítése létrejöhet ugyanannak a génnek egy további mutációja következtében, illetve a genomban elszórva bekövetkező, számos apró genetikai változás „védőpajzs-hatása” miatt.

A sejtbiológus hozzáteszi: az evolúció elmélete szerint léteznie kell ilyen védőpajzsnak, azonban eddig nem volt arról elképzelésünk, hogy az hogyan működhet; most már azonban rendelkezünk legalább részleges magyarázattal.

A kutatók betegségeket okozó missence mutációkat tanulmányoztak, amikor egy aminosav-kodon másik aminosavat kódoló kodonra változik, azaz olyan DNS-változásokat, amikor a nukleotidcsere aminosavcserét okoz, és ennek következtében az emberben betegség alakul ki. Feltérképezték azokat az aminosav-sorrendbeli változásokat is, amelyek mindig együtt jelennek meg a betegségokozó mutációkkal, így esélyesek a védelmező szerepre. Amennyiben egy faj az evolúció során elvesztette ezeket a „követő” változásokat, akkor a mutációtól is meg kellett szabadulnia, különben kihalt.

A hipotézis tesztelése érdekében a kutatók molekuláris eszközökkel azonosították a lehetséges követő aminosav-változások helyeit. Először is olyan mutáns proteineket hoztak létre, amelyek nem vagy rosszul működtek, majd további változtatások után azonosították azokat a módosulatokat, amelyekben helyreállt a funkció. Mint kiderült, lehetséges a mutációk hatásának kivédése egyetlen másik mutáció ugyanazon génen belüli létrehozása révén.

A szintetikus biológia, a genom-mérnökség fejlődése következtében napjainkban a kutatók emberi mutációk százait juttatják be más fajok genomjába, hogy ott tanulmányozzák azok hatásait, illetve hogy új gyógyszereket fejlesszenek ki, folytatja Katsanis. Azonban ez a megközelítés súlyos tévedéseket is eredményezhet, mivel a mutáció hatására a fehérje funkciójában bekövetkező változás függhet a humán genom által biztosított szélesebb kontextustól, figyelmeztet a sejtbiológus, és hozzáteszi: végre valóban méltányolni kezdhetjük az emberi genomra és általában a genomra jellemző fundamentális összetettséget. Korábban egyszerűen értékeltük a mutációk hatását, és azt gondoltuk, hogy a változás rossz, az pedig jó, ha nem történik mutáció – azonban mára kiderült, hogy mindez sokkal komplexebb. Jelenlegi számítógépeinkkel már képesek vagyunk arra, hogy kiszámítsuk a mutációk hatását úgy, hogy közben figyelembe vesszük a teljes genomot. Mindez a klinikai praxisban is fejlődést fog eredményezni, szögezi le Katsanis.

A tanulmány egy másik szerzője, Shamil Sunyaev, a Harvard Medical School orvosa az eredményekről beszámoló nyilatkozatban elmondta, hogy vizsgálatuk jól példázza a komparatív genomika és az evolúciós modellek hasznosságát az orvostudományi kutatásban, ugyanakkor azt is bizonyítja, hogy az orvosgenetikusok által összegyűjtött adatok arra is használhatók lehetnek, hogy segítségükkel jobban megértsük az evolúciót. Az orvostudományon és az evolúció kutatásán túl hasznos lenne, ha azokra a biokémiai mechanizmusokra is fény derülne amelyek a mutációk közötti interakciókért felelősek, mondta az orvosgenetikus.

 

Dr. Kazai Anita
a szerző cikkei

cimkék

Olvasói vélemény: 0,0 / 10
Értékelés:
A cikk értékeléséhez, kérjük először jelentkezzen be!
hirdetés
hirdetés

Könyveink

  • learn more Kockázatbecslés és kockázatkezelés a pszichiátriában

    A pszichiátriai megbetegedések és a krízisállapotok növelhetik az öngyilkosság, az erőszakos magatartás és...

  • learn more A placebo-válasz

    „A placebo-jelenségről sok mindent gondolnak az emberek, még a szakemberek is, ami lehet ugyan igaz is, de nem úgy, nem azért és nem akkor! Ebből a könyvből...

  • learn more Urológiai fizikális vizsgálatok képeskönyve családorvosoknak

    Iskolaorvosi, kerületi háziorvosi rendelőkben, hétvégi ügyeletben a szinte megszámlálhatatlan...

  • learn more Szalagsérülések

    A „Traumatológia Témakörök” sorozat 1993-ban indult az akkori Országos Traumatológiai Intézetben. A zsebkönyvek szerzői többnyire traumatológusok, akik a...

  • learn more Diabetes mellitus – A gyógyszerészi gondozás alapelvei

    A hasznos kiadvány az alapismereteken túl részletesen kitér a cukorbetegség kezelésére, a gyógyszeres...

  • learn more Odú vagy kelepce?

    Hogy kik is vagyunk, mit akarunk az élettől és mi a szerepünk a világban, azaz identitásunk, mindegyikünk számára fontos kérdés. Valódi önmagunk...

  • learn more Biológiai terápia a hazai reumatológiai gyakorlatban

    Az intercelluláris kommunikáció és ezen belül a citokinek szerepének és jelentőségének megismerése...

  • learn more Az elsődleges gyermekorvoslás gyakorlata

    A HGYE és a PharmaMedia gondozásában készült "Az elsődleges gyermekorvoslás gyakorlata orvosi kézikönyv" egyedülálló ezen...

  • learn more Utazás- orvostani ismeretek gyógyszerészeknek

    A magyar utazók több mint 92%-a Európán belül utazik, ahol nincs fertőző megbetegedési veszély, civilizáltak a...

  • learn more Reflective recovery

    In this book we invite the reader to take a few steps into the “multiverse” of 12-step fellowship recovery cultures. These fellowships exist in many different...

  • learn more Tic-taktika

    „A Tourette-szindrómás gyermekek napi gondozása/nevelése nem sokban különbözik más gyermekekétől, azonban a Tourette-szindróma és az esetlegesen ezzel együtt...

  • learn more Alapvető sebésztechnika

    A nagy sikerû könyv bõvített, aktualizált második kiadása kerül a szakmai olvasóközönség elé. Új például a "Mûtõi magatartás"...

  • learn more Méregtől a gyógyszerig

    Az író legjelentősebb cikkeiből történt válogatás mind az értő, mind a laikus olvasó számára értékes és érdekes ismeretanyagot nyújt. A...

  • learn more The Etiological Role of Hepatitis C Virus in Lymphomagenesis

    The acute inflammation of liver in patients (acute hepatitis) can be produced by different chemicals...

  • learn more A hasnyálmirigy daganatai

    A hasnyálmirigy daganatai az elmúlt négy évtizedben gyakoribbá váltak, és a hasnyálmirigyrák ma már a vastagbél- és a gyomorrák után az...

  • learn more A csontritkulásról - Patika Magazin könyvek

    Hogyan működik a csontszövet? Mik a csontritkulás rizikófaktorai? Mennyire meghatározó a gyermekkor, és mire kell...

  • learn more Gyermekszemészet

    A könyv összegzi mindazon tapasztalatokat, amelyek az utóbbi évtizedek során felhalmozódtak a gyermekkor szemészeti betegségeinek ellátásában. A szakemberek...

  • learn more Gyógyszertámogatás

    A fejlett és közepesen fejlett országokban a gyógyszerek jelentős részét az állam, illetve az annak alrendszereként működő társadalombiztosítás...

  • learn more Tehetség/Talentum Jó szerencse, semmi más?

    "Jelen könyv Czeizel professzor életműve összefoglalásának is tekinthető a tehetség témakörben. A világhírű...

  • learn more Pszichiátriai gondozási kézikönyv

    A könyv a krónikus pszichiátriai betegségek hosszú távú, akár évtizedekig tartó ambuláns ellátási formáját mutatja be. Ez a...