Neurodegenerativní poruchy u lidí a ovocné musky zpusobené stejnými genetickými mutacemi

Spolecná studie zverejnená v císle online otevreného prístupu z 20. brezna PLoS Biologyze vedci z Baylor College of Medicine (BCM) a Montrealský neurologický institut McGillovy univerzity zjistili, ze neurodegenerativní poruchy, které se vyskytují jak u ovocných musek, tak u cloveka, jsou zpusobeny mutacemi ve stejném genu, který kóduje cást dulezitého mechanismu mitochondrion.
Behem vysetrení ruzných mutantních ovocných musek na vady vedoucí k progresivní degeneraci fotoreceptoru v ocích musek, Vafa Bayat, nedávný absolvent programu pro vývojovou biologii v BCM a jeho týmu, objevil mutace genu ovoce musky, který kóduje mitochondriální enzym nazývaný mitochondriální methionyl-tRNA syntetáza (Aats-met), která snizuje zivotnost a zpusobuje dalsí problémy, jako je napríklad nizsí bunecná proliferace.
Mitochondrie jsou nekdy oznacovány jako "bunecné elektrárny", protoze produkují vetsinu bunek dodávek adenosintrifosfátu (ATP), který se pouzívá jako zdroj chemické energie. Ovsem se také podílejí na procesech, jako je signalizace, bunecná diferenciace, bunecná smrt a regulace bunecných cyklu a bunecného rustu.
Defektní geny, které kódují mitochondriální proteiny, jsou také známy tím, ze zahrnují lidské metabolické a neurologické poruchy.
Dr. Bayat a jeho tým zkontrolovali lékarskou literaturu o genetických neurologických poruchách, o kterých vedci mysleli, ze byly zpusobeny vadami v oblasti genomu, které obsahují lidskou verzi Aats-met gen, MARS2.
Dr. Bernard Brais a tým jiz mapovali jedno takové onemocnení do této oblasti genomu, tj. Autosomální recesivní spastická ataxie s castou leukoencefalopatií (ARSAL). Nepodarilo se vsak identifikovat presný gen zodpovedný. Ataxie, podobne jako ARSAL, jsou progresivní neurodegenerativní onemocnení, které krome jiných problému zpusobují problémy s koordinaci, které vedou ke zmene chuze a reci.
Tým Montrealu vedený Dr. Isabelle Thiffaultovou zjistil, ze u pacientu s ARSAL je genetický materiál genu MARS2 komplexne prestaven, coz vedlo ke snízení hladiny enzymu MARS2, snízené syntéze bílkovin mitochondrií a zhorsených mitochondriálních funkcí. Podobne jako u mutantu z plodu plodu vykazují také pacientské bunky vyssí hladiny reaktivních druhu kyslíku, které mohou zpusobit poskození bunek a jejich genetického materiálu, stejne jako pomalou proliferaci bunek.
Dr. Bayat rekl:

"V lidských bunkách jsme nasli stejnou defekt v mitochondriálních respiracních retezcích, které produkovaly mnoho reaktivních druhu kyslíku. Kdyz dávíme antioxidanty larvy mouchy, potlacují degenerativní fenotypy u much."

Vzhledem k tomu, ze antioxidanty v mouchách jsou schopny vyvrátit negativní dusledky mutantního genu, nechává výzkumníky spekulovat, ze by mohlo být mozné, ze podobný prístup muze být prospesný také u lidí. To by vsak bylo predmetem dalsího výzkumu.

Dr. Bellen uzavírá:

"Zatímco objev mutací v genech létání byl spojen s onemocnením cloveka predtím, to casto trvalo mnoho let az desetiletí k tomu, aby to bylo dosazeno." Bylo to pomerne rychlý proces.V souhrnu jsme ukázali, ze muzete pouzít musky k identifikaci musky mutanty s neurodegenerativními fenotypy a ze tyto mutanty mohou napomoci pri identifikaci lidských chorobných genu. "

Napsal Petra Rattue