Egészség Az üvegféreg - Egészség - Tagesspiegel Mobil
Az elhízás elleni gyógyszerek után kutatva: A genetikus kutató "háziállata" 400 genetikai tulajdonsággal rendelkezik a zsír szempontjából
Néhány évvel ezelőttig a "Caenorhabditis elegans" fonálféreg nem állíthatta, hogy fontos szerepet játszott volna a biológiában. A nem feltűnő állat csupán egy milliméter hosszú, ezért szabad szemmel gyakorlatilag láthatatlan, főleg, hogy átlátszó is, általában a talajban rejtőzik. És mégis "C. elegánsok ”azért lett a genetikai kutatók kedvence, mert könnyen termeszthető, kiválóan tanulmányozható és ráadásul teljesen ártalmatlan - a baktériumok a kedvenc étrendje. A tudósok most bemutatták az első átfogó elemzést a gömbféreg genomjáról. Az egyik eredmény: körülbelül 400 gén felelős a zsíregyensúlyért - érdekes perspektíva az elhízás elleni gyógyszerek kifejlesztésében.
A féregkutatók munkája a C. elegans 1998-as genomjának megfejtésén alapul. Kiváló módon mutatja be, hogy a tudósok miként tudják felhasználni a kutatás eredményeit, és kombinálhatják őket új genetikai elemzési módszerekkel. A "funkcionális genomika" a genetikai anyag szekvenálás ezen továbbfejlesztésének a neve.
Ennek eredménye az "üvegféreg", az a lehetőség, hogy szinte teljesen megértsük egy szervezet fejlődését és az életfolyamatai közötti kölcsönhatást. A C. elegans ezt lehetővé teszi, mivel a felnőtt állat mindössze 959 testsejtet tartalmaz, tojásból ivarérett állattá fejlődik három napon belül, majd körülbelül 300 petét rak le, és két-három hét múlva befejezi rövid életét.
A gének 86 százaléka kikapcsolódott
Julie Ahringernek, az angliai Cambridge-i Wellcome Alapítványnak és európai csapatának rengeteg munkát kellett elvégeznie, mielőtt közzétennék tanulmányukat, amely ma a Nature folyóiratban jelenik meg. A kutatók kikapcsolták a C. elegans 19 427 génjének 86 százalékát, mindegyiket maguknak - és figyelték a továbbiakat.
1722-es génekben a kutatók megállapították, hogy kikapcsolásuk megváltoztatta az állat megjelenését, a fenotípust. Ez korábban e gének kétharmadánál ismeretlen volt. Ha ezek a gének nem voltak aktívak, az utódok embrióként vagy lárvaként haltak meg, lassan nőttek, sterilek voltak, rendellenességeik voltak vagy koordinálatlanul mozogtak.
Különösen jól „konzervált” gének domináltak, amelyek más, fejlettebb organizmusokban is hasonló formában találhatók. Ha hidegbe kerülnek, ennek gyakran súlyos következményei vannak az állatra. Ezek különösen fontos gének, amelyek az evolúció során többé-kevésbé változatlanul jártak az időben és sok élőlényben elterjedtek.
Gary Ruvkun a Harvard Medical School-ból (Boston, Egyesült Államok) és csapata a gének részletes elemzését a "Nature" azonos számában publikálja. Csak azt akarták megtudni, hogy mely örökletes tényezők befolyásolják a zsíranyagcserét. Ennek megismerése érdekében 16 757 féreggént kapcsoltak ki - mindegyiket magának, mint az angliai Cambridge-i kollégáikat. A férgeknek fluoreszcens festéket is adtak enni. Ez lehetővé tette a féreg bélsejtjeiben található zsírcseppek azonosítását és annak felmérését, hogy az egyes gének hogyan vesznek részt a zsír tárolásában vagy olvasztásában.
Az eredmény: 305 örökletes tényező bontja le a zsírt, 112 pedig megnöveli a zsírt. Ezen gének közül sok tartalmazza a sejtek dokkolási pontjainak, a sejtfalak transzportcsatornáinak vagy biokatalizátorainak tervét. Ennek érdekesnek kell lennie azoknak a gyógyszerkutatóknak, akik új gyógyszerek kiindulópontját keresik, például lipidanyagcsere-rendellenességek vagy súlyproblémák esetén. Végül is a féreggének több mint fele nagyrészt megegyezik genetikai információinkkal.
Panoráma lövés a természetből
Kétségtelen, hogy ezt az első átfogó genetikai köldökpillantást mások követik, különböző kérdésekkel vagy más „modell organizmusokkal”. Egészen a közelmúltig elképzelhetetlenek lettek volna az ilyen panorámás felvételek az élet területéről. Ezt az RNS interferencia nevű folyamat tette lehetővé. Természetes folyamatokon alapul, és 1998-ban figyelték meg először - természetesen féregkutatók. A most bemutatott tanulmányok az új módszeren alapulnak, és lenyűgözően megmutatják annak nagy lehetőségeit. Technikailag kifinomult, emlősöknél is működik.
Mi az RNS interferencia? Ezzel a technológiával az állati vagy növényi sejtek megvédik magukat a kellemetlen behatolóktól, például a vírusoktól, vagy a parazita genetikai anyagoktól, amelyek egyre tovább terjednek. A sejt felismeri a kettős szálú RNS-t, amely „nem kívánt” vírusokból vagy más parazita genetikai információkból származik. Az RNS szorosan kapcsolódik a DNS-hez, a genetikai információk kémiai alapjához, és továbbítja a genetikai tervet a sejt fehérje gyáraiba, ahol a terv fehérjévé alakul.
A sejt kétszálú RNS-re gyanús. Rövid részletekre bontja őket, amelyek segítségével a megfelelő gént bonyolult és még nem teljesen megértett folyamatban állítják le. Tervét már nem hajtják végre.
A kutatók ezt a természetes folyamatot úgy másolják le, hogy RNS-t csempésznek a sejtbe - a kapcsolódó gént azonnal elhallgattatják. A C. elegans esetében még az is elegendő, ha az állatoknak egyszerűen az RNS-t adják a baktériumok takarmányában. A féregben már az a gén is el van némítva, amely az RNS megfelelője. Hamarosan valószínűleg újabb genomelemzés következik mind az állati, mind az emberi sejteken. „A vadászat megkezdődik” - mondja Thomas Tuschl, a New York-i Rockefeller Egyetem RNS-bütykös munkatársa.