Nature о роли обратной транскриптазы
увидеть комментарии (0)
25.11.2018
Источник: «Болезнь Альцгеймера связали с обратной транскрипцией, характерной для ВИЧ. Рекомбинация генов в мозге заставила ученых по-новому взглянуть на болезнь и способы ее лечения» | https://naked-science.ru/article/medicine/bolezn-alcgeymera-svyazali-s |
Ученые из некоммерческого института медицинских исследований Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute (США) обнаружили в мозге людей, страдающих болезнью Альцгеймера, процесс рекомбинации генов, в котором участвует тот же тип ферментов, что и в распространении ВИЧ. Работа опубликована в журнале Nature.
Авторы исследовали ген APP, который ответственен за образование амилоидных бляшек в мозге человека с болезнью Альцгеймера. Именно амилоидные бляшки врачи используют в качестве маркера развития недуга. Изучая отдельные нейроны и их группы, специалисты обнаружили не только сам ген APP, но и его различные вариации во всех образцах мозга, имевших заболевание. Они выяснили, что эти вариации получаются вследствие обратной транскрипции.
Подробнее принцип объяснил руководитель работы Джерольд Чан (Jerold Chun):
«Если мы представим ДНК как некий язык, на котором «разговаривают» клетки, то увидим, что в нейронах только одно слово может породить тысячи новых, ранее неизвестных слов. Получается такой секретный код, встроенный в нормальный язык, который декодируется рекомбинацией генов. Секретный код использует и здоровый мозг, но он, по-видимому, нарушается при болезни Альцгеймера. Это открытие может изменить наши фундаментальные представления о мозге и самой болезни».
Ученые узнали, что в процессе рекомбинации участвует фермент, называемый обратной транскриптазой. Этот необычный фермент назвали так, потому что он обращает в обратную сторону механизм транскрипции, характерный для живых организмов, в ходе которого с ДНК синтезируется РНК-транскрипт. Обратная транскриптаза производит перенос информации из РНК в ДНК. По словам Джерольда Чана, этот процесс всегда сопровождается ошибками, поэтому ген APP не копируется полностью, но получаются его вариации.
Тот же тип ферментов использует и вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), чтобы заражать клетки. Авторы подчеркивают, что нет никаких явных доказательство того, что ВИЧ провоцирует развитие болезни Альцгеймера. Однако эти данные могут объяснить, почему у пожилых пациентов, больных ВИЧ и принимающих антиретровирусные препараты, не наблюдается признаков болезни Альцгеймера. Возможно, они даже дадут начало новому способу борьбы с этим недугом.
Джерольд Чан заметил, что их открытие также объясняет неудачи клинических испытаний, в которых заболевание пытались лечить блокадой одной формы бета-амилоидов (предшественника амилоидных бляшек). При такой рекомбинации гена APP в мозге может появляться больше белков, связанных с болезнью, чем считалось ранее.
До этого ученые из Исследовательского института Крембиля (Канада) изучили, как три типа кофе взаимодействуют с тау-белками и бета-амилоидами, чтобы понять, как это вещество способно бороться с причиной деменции при болезнях Паркинсона и Альцгеймера. Они обнаружили, что кофе способен уменьшить риск развития этих заболеваний.
**********************
Source: Nature | «Somatic APP gene recombination in Alzheimers disease and normal neurons» | https://www.nature.com/articles/s41586-018-0718-6#Sec33 |
<... The diversity and complexity of the human brain are widely assumed to be encoded within a constant genome. Somatic gene recombination, which changes germline DNA sequences to increase molecular diversity, could theoretically alter this code but has not been documented in the brain, to our knowledge. Here we describe recombination of the Alzheimers disease-related gene APP, which encodes amyloid precursor protein, in human neurons, occurring mosaically as thousands of variant genomic cDNAs (gencDNAs). ...>
Source: Science | «Never-before-seen DNA recombination in the brain linked to Alzheimer's disease» | https://www.sciencedaily.com/releases/2018/11/181123135126.htm |
<... The scientists found that the gene recombination process required an enzyme called reverse transcriptase, the same type of enzyme HIV uses to infect cells. Although there is no medical evidence that HIV or AIDS causes Alzheimer's disease, existing FDA-approved antiretroviral therapies for HIV that block reverse transcriptase might also be able to halt the recombination process and could be explored as a new treatment for Alzheimer's disease. The scientists noted the relative absence of proven Alzheimer's disease in aging HIV patients on antiretroviral medication, supporting this possibility.
"Our findings provide a scientific rationale for immediate clinical evaluation of HIV antiretroviral therapies in people with Alzheimer's disease," says Chun. "Such studies may also be valuable for high-risk populations, such as people with rare genetic forms of Alzheimer's disease." ...>
назад