Nowe białko zaangażowane w sterowanie genetyczne
Międzynarodowy zespół naukowców zidentyfikował nowe białko nazwane BAHD1, które może zmienić strukturę chromosomu i jest odpowiedzialne za wyciszanie ekspresji genów. Wyniki badań, które pogłębią naszą wiedzę na temat regulacji genów, zostały opublikowane w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Badania były częścią ośmioletniego, finansowanego ze środków unijnych, projektu ERA-NET PATHOGENOMICS (Transeuropejska współpraca i koordynacja sekwencjonowania genomu oraz genomiki funkcjonalnej mikroorganizmów chorobotwórczych u człowieka), który uzyskał wsparcie w kwocie 3 mln EUR z Szóstego Programu Ramowego (6PR) i będzie realizowany do 2012 r. Badania prowadzono w ramach współpracy 15 partnerów, w tym paryskiego Instytutu Pasteura z siedzibą we Francji, francuskiego Narodowego Centrum Badań Naukowych (CNRS), francuskiego Narodowego Instytutu Badań Rolniczych (INRA) oraz niemieckiego instytutu badawczego Forschungszentrum Jülich. Rozwój komórki nowotworowej jest wynikiem zmiany w genach, a przez to w związkach chemicznych komórki. Jedną z takich ścieżek, prowadzących do nowotworu, odkryto w wyniku badania rozwoju embrionalnego. Dorosłe komórki muszą być zastępowane, aby utrzymać tkanki i organy w dobrym zdrowiu. Niemniej w przypadku embriona wszystkie organy rozwijają się "od zera". Wydaje się, że przebudzenie genów, które są aktywne jedynie w embrionie może być kluczem do rozwoju nowotworu. Ekspresja genów to sposób, w jaki geny wyrażają swój niepowtarzalny kod genetyczny. Wszystkie komórki mają identyczny zestaw genów, ale poszczególne typy komórek są zasadniczo w stanie wykorzystywać wyłącznie te geny, które są bezpośrednio związane z ich funkcją. Czasami ten system zawodzi i pojawia się ekspresja patologicznych wariantów genów, która może doprowadzić do zaburzeń genetycznych lub nowotworu. Wszystkie komórki w jakimkolwiek organizmie - czy będzie to człowiek, roślina kwiatowa, drzewo czy zwierzę - dysponują tymi samymi zestawami informacji genetycznej, której ekspresja zachodzi na wiele różnych sposobów. Na przykład skóra, włosy i zęby człowieka są zbudowane z różnych tkanek, niemniej geny, które dostarczyły informacji kodujących do powstania tych organów wykonują tę samą pracę. Mogą one wytworzyć tak różne organy na podstawie tego samego kodowania genetycznego, ponieważ każdy typ komórki aktywuje wyłącznie niewielki zestaw genów, co oznacza, że każdy jest niepowtarzalny. Komórki wybierają, które geny aktywować poprzez regulowanie struktury substancji zwanej chromatyną, materiału genetycznego składającego się z łańcuchów białek i DNA budujących nasze chromosomy. Łańcuchy chromatyny mogą być ułożone w zwarte "grudki", co wycisza geny, ale mogą być również ułożone luźniej, aby je aktywować. Zatem zidentyfikowanie czynników regulujących strukturę chromatyny ma zasadnicze znaczenie, gdyż zmiana tej struktury może doprowadzić do zaburzeń neurologicznych, nowotworu czy wad rozwojowych. Odkrycie białka BAHD1 przez zespół naukowców stanowi krok w dobrym kierunku, gdyż jego obecność w komórce wycisza gen IGF2, którego główna aktywność przypada na okres rozwoju embrionalnego. Gen IGF2 (insulinopodobny czynnik wzrostu) zaangażowany w rozwój embrionalny jest zwykle nieaktywny u zdrowych osobników dorosłych, ale w wielu typach nowotworów aktywuje się, powodując proliferację komórek, które mogą doprowadzić do powstania nowotworu. "Odkrycie zespołu BAHD1 pogłębia wiedzę na temat sposobu regulacji genów w komórkach naszego organizmu" - mówi dr Marion Karrasch-Bott z niemieckiego ośrodka badawczego Forschungszentrum Jülich, koordynatorka projektu PathoGenoMics. "Taka wiedza może przyczynić się do opracowania nowych sposobów leczenia nowotworów, ukierunkowanych na ponowne wyciszenie aktywowanych genów, lub nowych markerów prognostycznych."