Украинский Медицинский Журнал
Издательство МОРИОН АПТЕКА online Компендиум Клиническая онкология Работа в медицине и фармации
Украинский Медицинский Журнал
  • Головна
  • Новини
  • Електронна публікація
  • Свіжий номер
  • Архів
  • Автори
  • Фахові заходи
  • Організації
  • Освіта
  • Протоколи та керівництва
  • Інформація про видання
  • Вимоги до авторів
  • Рубрики
    • Академія — дистанційна освіта on-line
    • Актуально
    • Випадок з практики
    • Доказова медицина
    • Історія медицини
    • Клінічні випробування
    • Лікарю-практику
    • Медична етика
    • Медичне право
    • Менеджмент та маркетинг у сфері охорони здоров'я
    • На стику спеціальностей
    • Належна клінічна практика
    • Наукові дискусії
    • Організація охорони здоров'я
    • Оригінальні дослідження
    • Події та коментарі
    • Редакційна інформація
    • Рецензії
    • Стандарти та протоколи
    • Фармакоекономіка
    • Фахові заходи
  • Спеціальності
    • Акушерство та гінекологія
    • Алергологія та пульмонологія
    • Ангіологія
    • Андрология
    • Анестезіологія та інтенсивна терапія
    • Гастроентерологія
    • Генетична та регенеративна медицина
    • Дерматологія та венерологія
    • Електрофізіологія
    • Ендокринологія
    • Епідеміологія
    • Імунологія
    • Інфекційні хвороби
    • Кардіологія, ревматологія
    • Медицина невідкладних станів
    • Медичне право
    • Наркологія
    • Невідкладна допомога
    • Неврологія та психіатрія
    • Нейрохірургія
    • Неонатологія
    • Нефрологія та урологія
    • Онкологія, гематологія
    • Організація охорони здоров'я
    • Ортопедія та травматологія
    • Оториноларингологія
    • Офтальмологія
    • Педіатрія
    • Променева діагностика
    • Профілактична медицина
    • Радіаційна медицина, радіологія
    • Реабілітація
    • Реанімація
    • Сімейна медицина
    • Стоматологія
    • Терапія, загальна практика
    • Фармакоекономіка
    • Фармакологія
    • Флебология
    • Фтизіатрія
    • Фтізіатрія
    • Функціональна діагностика
    • Хірургія
  • Головна
  • Новини
  • Електронна публікація
  • Свіжий номер
  • Архів
  • Автори
  • Фахові заходи
  • Організації
  • Освіта
  • Протоколи та керівництва
  • Інформація про видання
  • Вимоги до авторів
  • Рубрики
    • Академія — дистанційна освіта on-line
    • Актуально
    • Випадок з практики
    • Доказова медицина
    • Історія медицини
    • Клінічні випробування
    • Лікарю-практику
    • Медична етика
    • Медичне право
    • Менеджмент та маркетинг у сфері охорони здоров'я
    • На стику спеціальностей
    • Належна клінічна практика
    • Наукові дискусії
    • Організація охорони здоров'я
    • Оригінальні дослідження
    • Події та коментарі
    • Редакційна інформація
    • Рецензії
    • Стандарти та протоколи
    • Фармакоекономіка
    • Фахові заходи
  • Спеціальності
    • Акушерство та гінекологія
    • Алергологія та пульмонологія
    • Ангіологія
    • Андрология
    • Анестезіологія та інтенсивна терапія
    • Гастроентерологія
    • Генетична та регенеративна медицина
    • Дерматологія та венерологія
    • Електрофізіологія
    • Ендокринологія
    • Епідеміологія
    • Імунологія
    • Інфекційні хвороби
    • Кардіологія, ревматологія
    • Медицина невідкладних станів
    • Медичне право
    • Наркологія
    • Невідкладна допомога
    • Неврологія та психіатрія
    • Нейрохірургія
    • Неонатологія
    • Нефрологія та урологія
    • Онкологія, гематологія
    • Організація охорони здоров'я
    • Ортопедія та травматологія
    • Оториноларингологія
    • Офтальмологія
    • Педіатрія
    • Променева діагностика
    • Профілактична медицина
    • Радіаційна медицина, радіологія
    • Реабілітація
    • Реанімація
    • Сімейна медицина
    • Стоматологія
    • Терапія, загальна практика
    • Фармакоекономіка
    • Фармакологія
    • Флебология
    • Фтизіатрія
    • Фтізіатрія
    • Функціональна діагностика
    • Хірургія
  • Рубрики
  • Спеціальності
  • Академія — дистанційна освіта on-line
  • Актуально
  • Випадок з практики
  • Доказова медицина
  • Історія медицини
  • Клінічні випробування
  • Лікарю-практику
  • Медична етика
  • Медичне право
  • Менеджмент та маркетинг у сфері охорони здоров'я
  • На стику спеціальностей
  • Належна клінічна практика
  • Наукові дискусії
  • Організація охорони здоров'я
  • Оригінальні дослідження
  • Події та коментарі
  • Редакційна інформація
  • Рецензії
  • Стандарти та протоколи
  • Фармакоекономіка
  • Фахові заходи
  • Акушерство та гінекологія
  • Алергологія та пульмонологія
  • Ангіологія
  • Андрология
  • Анестезіологія та інтенсивна терапія
  • Гастроентерологія
  • Генетична та регенеративна медицина
  • Дерматологія та венерологія
  • Електрофізіологія
  • Ендокринологія
  • Епідеміологія
  • Імунологія
  • Інфекційні хвороби
  • Кардіологія, ревматологія
  • Медицина невідкладних станів
  • Медичне право
  • Наркологія
  • Невідкладна допомога
  • Неврологія та психіатрія
  • Нейрохірургія
  • Неонатологія
  • Нефрологія та урологія
  • Онкологія, гематологія
  • Організація охорони здоров'я
  • Ортопедія та травматологія
  • Оториноларингологія
  • Офтальмологія
  • Педіатрія
  • Променева діагностика
  • Профілактична медицина
  • Радіаційна медицина, радіологія
  • Реабілітація
  • Реанімація
  • Сімейна медицина
  • Стоматологія
  • Терапія, загальна практика
  • Фармакоекономіка
  • Фармакологія
  • Флебология
  • Фтизіатрія
  • Фтізіатрія
  • Функціональна діагностика
  • Хірургія
Реклама у номері 6(1) (140) – XI/XII 2020
  • Всі новини
2014-04-29 :
  • Лікарю-практику

Гражданская война внутри организма

Федорова О.А.

  • Редакция «Украинского медицинского журнала»

Резюме. Выяснены механизмы внутриклеточной защиты от опасных мутаций

В каждой из 37 трлн клеток организма человека идет непрерывная гражданская война — в последней работе ученые из Мичиганского университета (University of Michigan), США, раскрыли методы ведения этой войны, позволяющие клеткам избегать значительных побочных разрушений.

На одной стороне «военного конфликта» — правильная ДНК, обеспечивающая ежедневные инструкции для поддержания жизнеспособности организма, на другой — небольшие участки «контр-ДНК», по-шпионски прячущиеся между участками нормальной ДНК. Время от времени эти элементы реплицируются и «перебазируются» в другие участки правильной ДНК, способствуя формированию вредных для организма мутаций в местах закрепления.

Каким образом клетки борются с эффектами злостных ДНК-фрагментов, называемых также LINE-1-ретроранспозонами, длительное время оставалось загадкой. Однако в новой работе, опубликованной в электронном журнале свободного доступа «eLife», ученым из Медицинской школы Мичиганского университета (University of Michigan Medical School) и Медицинского института Говарда Хьюза (Howard Hughes Medical Institute), США, удалось запечатлеть происходящие процессы не хуже репортеров из горячих точек. Они сфокусировали свое внимание на защитных функциях фермента под названием APOBEC3A и показали, что он обладает свойствами вызывать мутации в самих LINE-1-ретроранспозонах в момент их перебазирования в другие участки ДНК. Это предупреждает их последующие встраивания в другие локусы ДНК.

Указанная защитная операция является сигналом для других оборонительных сил внутри клетки, нейтрализующих прыгающие гены и устраняющих их разрушенные копии.

Открытие ученых не только раскрывает секреты генетической стабильности организма, но также может в будущем способствовать разработке новых фармакологических противораковых препаратов. Это обусловлено тем, что другие ферменты APOBEC способствуют возникновению онкоассоциированных мутаций — что-то вроде огня по своим, который превращает указанные ферменты в потенциальную цель для новых препаратов.

Полученные новые данные о способности фермента APOBEC3A подавлять активность LINE-1 могут означать, что блокада APOBEC3 с помощью новых противораковых препаратов может иметь позитивные клинические эффекты.

Авторы полагают, что результаты исследования представили ученым первые доказательства гипотезы стратегии защиты в организме человека. По их мнению, достаточно трудно отследить механизмы, происходящие в клетке при нормальном течении всех процессов. Однако блокирование отдельных звеньев, которые в норме уничтожают все улики происходящего, позволяет увидеть все нюансы жизнедеятельности клетки по обеспечению своей генной стабильности.

Опасный балласт

Каждая клетка в организме человека содержит около 500 тыс. копий LINE-1 — участка так называемой балластной ДНК, что составляет около половины всего генетического материала, однако функции данной ДНК неясны.

Большая часть копий LINE-1 находится в латентном состоянии, однако в каждой клетке содержится несколько десятков активных копий. Ретротранспозоны LINE-1 могут активироваться и начать перемещение, превращаясь в опасный балласт.

Фактически один лишь LINE-1 может вызвать 1 из 250 болезнь-формирующих мутаций в организме человека. Группа ученых изучала «прыгающие» гены в течение многих лет в сотрудничестве с коллегами из Пенсильванского университета (University of Pennsylvania) и Института биологических исследований Солка (Salk Institute), Калифорния, США, а также с учеными из Университета Дьюка (Duke University), Северная Каролина, США.

Тушение пожара огнем

Кроме противодействия перемещениям LINE-1, чреватым возникновением мутаций, ферменты APOBEC участвуют в нейтрализации определенных типов вирусов. В действительности указанное семейство ферментов открыто в ходе изучения реакций взаимодействия клеток организма с вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ).

Подобно ВИЧ, LINE-1 распространяется через ДНК посредством РНК-копий. Процесс, в ходе которого РНК транскрибируется обратно в новую копию LINE-1, готовую занять новую позицию в нормальной ДНК, называется ретротранспозицией.

В новой работе продемонстрировано, что у LINE-1 есть одно существенное уязвимое свойство — когда новая копия ДНК отшнуровывается от РНК, молекула APOBEC может присоединить и заменить некоторые «буквы» генетического кода, или базовые пары нуклеотидов в последовательности ДНК. Как правило, происходит замена цитозина на урацил. Появление урацила в последовательности нуклеотидов является триггером, запускающим механизм клеточного «самоочищения» с последующим удалением новой копии бракованной ДНК.

Иными словами, APOBEC3A способствует предупреждению возможных мутаций вследствие перемещений LINE-1 путем формирования мутаций в новой копии LINE-1, которые впоследствии разрушаются клеткой. Однако APOBEC3A может создавать мутационную опасность для остальной части нормальной ДНК, что означает необходимость соблюдения клетками разумного баланса между отважной защитой своей стабильности и опасностью «огня по своим».

Данный вид внутриклеточного «иммунитета», по мнению ученых, существует, по-видимому, с момента зарождения жизни на планете. LINE-1 содержит код молекулы под названием обратная транскриптаза — тип молекулы, которая обрела ключевое значение в период появления высших форм жизни, которые с целью хранения генетической информации стали использовать ДНК вместо менее стабильной РНК.

Ученые планируют продолжить исследование свойств APOBEC в процессах устранения мутаций в эмбриональный период развития организма, а также при формировании яйцеклеток и сперматозоидов, передающих гены следующим поколениям. Теперь, когда выяснены принципы реализации защитных механизмов на культурах клеток, авторы надеются изучить значение перемещения LINE-1 и противодействующие этому клеточные механизмы в борьбе со специфическими заболеваниями.

    • Richardson S.R., Narvaiza I., Planegger R.A. et al. (2014) APOBEC3A deaminates transiently exposed single-strand DNA during LINE-1 retrotransposition. eLife, April 24 (http://elifesciences.org/content/early/2014/04/23/eLife.02008).
    • University of Michigan Health System (2014) Civil war inside our cells: Scientists show how our bodies fight off ‘jumping genes. ScienceDaily, April 25 (http://www.sciencedaily.com/releases/2014/04/140425091846.htm).

Ольга Федорова

Коментарі
Без коментарів » Додати свій
Залишити коментар

Якщо ви помітили помилку, виділіть текст з помилкою і натисніть Ctrl + Enter, щоб повідомити про це.
Повний текст статті у форматі pdf
Ключові слова:
внутриклеточный иммунитет, защитные механизмы, локусы, мутации, перемещение ДНК, противораковые препараты, ретротранспозоны, РНК
Спеціальності:
Генетична та регенеративна медицина, Онкологія, гематологія, Терапія, загальна практика
Перегляди: 248
Украинский медицинский журнал

Видавництво «Моріон»
Редакція і видавництво: 02140, г. Київ, просп. Бажана 10А
Тел : +380 (44) 585-97-10

Спеціалізоване медичне онлайн-видання для лікарів, молодих фармацевтів, студентів медичних і фармацевтичних вишів.
Обмеження відповідальності

Издательство МОРИОНmorion.ua АПТЕКА onlineapteka.ua Компендиум — справочник лекарств №1compendium.com.ua