Генетики выложили в сеть «черный список» патологических мозговых генов

Зачастую многочисленные исследования ученых остаются разрозненными. Увлекаясь своими лабораторными животными и результатами экспериментов, исследователи забывают заглянуть в соседнюю лабораторию или пролистать очередной выпуск научного журнала. Infox.ru однажды писал об исследованиях стволовых клеток, которые перекликались между собой и были опубликованы хотя и одновременно, но в различных журналах. Понятно, что ученые, не ознакомившись с результатами экспериментов своих коллег, прежде всего осложняют работу себе. И замедляют научные прогресс.

Мозговые гены

Канадские исследователи под руководством Элоди Порталь-Казамар (Elodie Portales-Casamar) из университета Британской Колумбии (University of British Columbia) заложили единую базу данных «мозговых» генов — Pleiades Promoter Project.

Горстка нуклеотидов, появившаяся в эмбриональный период или несколько позже (в результате мутаций) может значительно подпортить жизнь не одному человеку. Если эти нуклеотиды появляются в самой сложной и непонятной структуре – в нервной системе, то человек рискует приобрести шизофрению или остаться без двигательных нейронов. То есть, умереть, например, от того, что дыхательная мускулатура не способна сокращаться. Эти и другие неприятности связаны с неправильной работой или полной дисфункцией клеток нервной системы. Понятно, что клетка руководствуется текстами священных нуклеотидных манускриптов. Соответственно, и первоисточником «мозговых» неприятностей становятся неправильные тексты – «мозговые» гены.

Регулярные сообщения о том, что изучена та или иная патологическая последовательность, теряют всю ценность, если полученные знания не вплетены в канву уже имеющихся. Так, Атлас мозга Аллена (Allen Brain Atlas) описывает около 20 тысяч мышиных генов, которые включаются в работу в определенной последовательности и специфических комбинациях. Если порядок генных взаимодействий сбивается, то мышиный мозг не вызревает или приобретает патологии. То же самое происходит и в человеческом организме. То есть, здоровье нервной системы (не только врожденное, но и измененное старостью) и интеллектуальные способности зависят от того, как и в каких комбинациях работают гены. Соответственно, каждое сообщение о новых генах должно быть связано с уже имеющимися данными. Только так усилия экспериментаторов будут не просто удовлетворять академический интерес и подкидывать «горяченькие» темы для журналистов, но создавать фундамент для будущей молекулярной медицины.

База данных

Несколько десятилетий ученые разрабатывали методы, которые бы позволили определить комбинации экспрессируемых генов и связать их работу с теми или иными изменениями в организме. В 2001 году генетики нашли в клетках мозга регуляторные последовательности, которые заставляют гены работать. Элоди Порталь-Казамар и коллеги решили использовать регуляторные нуклеотиды, чтобы наблюдать за изменениями мозга in vivo. Для этого экспериментаторы создали МиниПромотеры (MiniPromoters – MiniPs), в состав которых входят человеческие участки ДНК, которые представляют терапевтический интерес. Далее синтезированные последовательности ученые внедряют их в заданный локус ДНК мышиного эмбриона, который еще не успел дифференцировать нервную трубку (стадия бластоциста). Эмбрион (или уже рожденная мышка) приобретает патологии по мере развития. Соответственно, у ученых есть возможность наблюдать за болезненными процессами в живом организме, изменениями клеток и тканей и соответствующими клиническими проявлениями. Экспериментаторы также имеют возможность проводить гистологический анализ тканей и выявлять комбинации генов, которые приводят к наблюдаемым патологиям.

За четыре года ученым удалось создать 27 эффективных МиниПромотеров, с помощью которых они описали 70 «нехороших» генов в различных участках мозга. Исследователи отмечают, что общими усилиями можно создать полную единую общедоступную базу «нежелательных мозговых генов». Семьдесят исследованных последовательностей уже вошли «черный» список, с которым можно ознакомиться на сайте проекта Pleiades Promoter Project.

Подробнее о том, как канадские исследователи анализируют гены, можно прочитать в статье A regulatory toolbox of MiniPromoters to drive selective expression in the brain в журнале PNAS.