Badania nicieni rzucają światło na rzadkie zaburzenia genetyczne
Naukowcy z Instytutu Badań Biomolekularnych i Biomedycznych im. Conwaya przy University College w Dublinie (UCD) w Irlandii odkryli nowe informacje na temat genu, który jest zaangażowany w rozwój zespołu Jouberta, choroby genetycznej dotykającej pnia mózgu. Zespół ma nadzieję, że wyniki badań opublikowane w Journal of Cell Biology przyczynią się do gruntowniejszego poznania szeregu zaburzeń móżdżkowych. Zespół Jouberta to rzadka choroba genetyczna, która atakuje robaka móżdżku, część mózgu kontrolującą koordynację mięśni, równowagę i ruch. W wyniku tego schorzenia móżdżek i pień mózgu nie rozwijają się prawidłowo, co przekłada się na słabą kontrolę mięśni. Inne objawy obejmują problemy z wątrobą i nerkami, ślepotę, łagodne do umiarkowanego upośledzenie umysłowe oraz nieprawidłowości kostne takie jak rozszczepienie wargi lub podniebienia czy też dodatkowe palce u rąk i nóg. Jednym z genów powiązanych z JSRD (zespołem Jouberta i zaburzeniami pokrewnymi) jest Arl13b kodujący białko, o którym naukowcy wiedzą, że odgrywa rolę w formowaniu i prawdopodobnie funkcjonowaniu rzęsek, malutkich organelli podobnych do włosów, sterczących na powierzchni komórek. Aby odkryć powiązanie między Arl13b a rzęskami zespół z UCD nawiązał współpracę z naukowcami z Uniwersytetu Tokijskiego w Japonii w celu przeprowadzenia eksperymentów z rzęskami na malutkim nicieniu zwanym Caenorhabditis elegans. Wyniki badań wykazały, że białka Arl13b wykorzystują kotwice lipidowe do łączenia się z błoną rzęskową. Ponadto pokazały również, że obok powodowania zniekształcenia błony rzęskowej, przerwanie funkcji białka Arl13b nicieni może wypływać na zdolność innych białek do prawidłowego rozmieszczenia na niej. W ramach testów wykazano, że białko Arl13b jest potrzebne do prawidłowego funkcjonowania systemu transportu białka w rzęskach. Zespół naukowców zaproponował nowy model roboczy Arl13b, w którym jest on odpowiedzialny za istotne właściwości błony rzęskowej takie jak kształt i przezbłonowe rozmieszczenie białek. Rzęski występują na niemal wszystkich komórkach organizmu człowieka, niemniej jeszcze 20 lat temu wielu naukowców było przekonanych, że są strukturami redundantnymi, które tak naprawdę nie pełnią żadnej funkcji. Teraz naukowcy zaczynają sobie zdawać sprawę, że rzęski pełnią istotną rolę w funkcjach ruchowych i czuciowych, w tym w ścieżkach sygnalizacyjnych. Wady struktury rzęskowej są coraz częściej wiązane z wieloma chorobami i zespołami (zwanymi ciliopatiami). Wśród nich można wymienić wielotorbielowatość nerek i wątroby, zwyrodnienie siatkówki, nieprawidłowości kostne, wodogłowie, niedorozwój umysłowy, otyłość, cukrzycę i nowotwory. Komentując wyniki badań dr Oliver Blacque z Instytutu Badań Biomolekularnych i Biomedycznych im. Conwaya przy UCD, powiedział: "Fakt, że białko Arl13b łączy się z błonami rzęskowymi i jest niezbędne do budowy/funkcjonowania struktury rzęskowej zarówno u nicieni, jak i u ssaków pokazuje niezwykłe, ewolucyjne zachowanie funkcji tego małego białka G." "W przypadku pacjentów z zespołem Jouberta, odkrycia zapewniają pełniejsze zrozumienie patomechanizmów choroby i dopracowanie założeń roboczych, wskazując tym samym drogę przyszłych badań nad JSRD i być może innymi ciliopatiami."
Kraje
Irlandia, Japonia