Как карта ляжет

12 февраля 2019 года

Клетки головного мозга перетасовывают свою ДНК, следствием чего может стать болезнь Альцгеймера

Перетасовка генома, которую обнаружили у нейронов мозга, расширяет его белковый репертуар, но также может способствовать развитию болезни Альцгеймера.

Результаты исследования, приведшие к таким выводам, опубликованы в журнале Nature.

«Это, возможно, крупнейшее открытие в молекулярной биологии за много лет», – считает эксперт издания Sciencemag.org Джеффри Фолкнер из Университета Квинсленда в Австралии. «Это эпохальное открытие», – подтверждает клинический невролог из Университетского колледжа Лондона Христос Прукакис.

Способность некоторых клеток перетасовывать и редактировать свою ДНК известна давно. Так, некоторые иммунные клетки вырезают целые секции генов, отвечающих за обнаружение или уничтожение патогенов, и сшивают оставшиеся куски с образованием новых вариантов. B-лимфоциты подобным образом производят около одного квадриллиона типов антител, обезвреживая в результате огромный ряд бактерий и вирусов.

Признаки такой реорганизации генома – она называется соматической рекомбинацией – ученые увидели в головном мозге, нейроны которого часто существенно отличаются друг от друга генетической последовательностью.

Для того чтобы получить однозначные свидетельства соматической рекомбинации в головном мозге, нейробиолог из Медицинского исследовательского института Сэнфорд-Бернэм-Пребис в Сан-Диего Джерольд Чунь и его коллеги проанализировали нейроны в образцах головного мозга от шести здоровых пожилых людей и семи пациентов с распространенной ненаследуемой формой болезни Альцгеймера. Они искали разные версии гена белка-предшественника бетаамилоида (APP), образующего в мозговой ткани характерные для болезни Альцгеймера скопления – амилоидные бляшки.

В прежних исследованиях было показано, что в нейронах пациентов с болезнью Альцгеймера содержатся дополнительные копии гена амилоидного белка-предшественника, и это увеличение копий могло быть следствием соматической рекомбинации. Как показал проведенный авторами анализ, у нейронов не один или два варианта гена APP, а тысячи, причем при болезни Альцгеймера вариативность увеличивается в разы.

Способность нейронов генерировать множество разных версий этого гена может повышать когнитивные функции, улучшать память и обучаемость. Но та же соматическая рекомбинация может быть источником болезни Альцгеймера, если возникнет вредоносная версия белка-предшественника амилоида, заключают авторы.




журнал здоровых идей