Vähiuuringud: zombie geenid ja elevandid
Põnev sügav sukeldumine elevandigeneetikasse aitab selgitada, miks nad on vähile vähem vastuvõtlikud kui inimesed. Vastus tuleb reanimeeritud zombigeeni kujul.
Ligikaudu 17 protsenti inimestest sureb vähki, kuid see haigus pole ainult inimestele mõeldud probleem; see mõjutab paljusid liike.
Alates kassidest ja koertest kuni kalade ja Tasmaania kuraditeni - paistavad isegi pardimunad dinosaurused.
Huvitav on see, et alla 5 protsendi vangistuses olevatest elevantidest sureb vähki. See on üllatav, sest nad elavad keskmiselt 70 aastat ja neil on umbes 100 korda rohkem rakke.
Pika elu ja rohkemate rakkude olemasolu võib muuta vähi tõenäolisemaks. See on tingitud asjaolust, et iga kord, kui rakk jaguneb, kopeeritakse selle DNA, mis suurendab vigade tekkimise võimalust. Kuna need vead kogunevad pika elu jooksul, on vähk tõenäolisem.
Mida rohkem on teil rakke, seda rohkem on vähil võimalusi. Näiteks on pikematel inimestel veidi suurem vähirisk kui lühematel inimestel ja nende keha rakkude koguarv võib olla põhjuseks.
Niisiis, jooksul liigi puhul korreleerub rakkude arv suurema vähiriskiga, kuid vahel liiki, seda korrelatsiooni ei paista. Seda nimetatakse Peto paradoksiks, mis on nimetatud vähiepidemioloog Richard Peto järgi, kes kirjeldas seda mured esimest korda 1970. aastatel.
Mõistmine, mis muudab suuremad liigid vähi suhtes vastupidavamaks, on nii huvitav kui ka oluline; kui me saame aru, kuidas elevandirakud kasvavad rebane välja, võime neid teadmisi kasutada inimkonna vähktõve vähendamiseks.
Elevantide DNA kahjustuste kontroll
2015. aastal Illinoisi osariigis Chicago ülikoolis ja Salt Lake Citys asuvas Utahi ülikoolis iseseisvalt töötanud teadlased tegid läbimurde elevantide vähi vastupidavuse mõistmisel.
Inimestel ja paljudel teistel loomadel töötab geen nimega p53 kasvaja supressorina; see tuvastab DNA kahjustused, mida pole parandatud, ja käivitab rakusurma. Sel moel nipitakse punga rakud, millel on potentsiaal petturiks muutuda.
Kui teadlased vaatasid elevantide genoome, leidsid nad, et neil on p53 vähemalt 20 koopiat. Võrdluseks võib öelda, et enamikul loomadel, ka meil, on kaasas vaid üks eksemplar. Elevandi lisakoopiad tähendavad, et kahjustatud DNA-ga rakud tuvastatakse ja hävitatakse kiiremini ja tõhusamalt.
Soovides sellele üllatavale järeldusele tugineda, avaldas Chicago ülikooli meeskond hiljuti ajakirjas uue artikli Lahtriaruanded. Uuring kirjeldab mõistatuse teist osa, selgitades veelgi, kuidas elevandid näivad olevat võimelised ennetama vähi arengut.
Selle autorid kirjeldavad vähist pärinevat vähivastast geeni. Nagu selgitab vanemteaduse autor, inimgeneetika dotsent, doktor Vincent Lynch: „Geenid dubleerivad kogu aeg. Mõnikord teevad nad vigu, tekitades mittetoimivaid versioone, mida nimetatakse pseudogeenideks. Me nimetame neid tagasilükkavalt sageli surnud geenideks. "
Zombie geeni tõus
P53 elevantidel uurides leidsid nad, et pseudogeen, mida nimetatakse leukeemiat inhibeerivaks faktoriks 6 (LIF6), ei olnud enam pseudogeen ja oli "uuesti ellu ärganud"; see oli "välja töötanud uue sisselülitamise".
LIF6 taaselustatud funktsioon pakkus veel ühe pusletüki; kui p53 on selle aktiveerinud, suudab LIF6 reageerida kahjustatud DNA-le, rünnates ja tappes rakku. Seda tehakse valgu tootmisega, mis läbistab mitokondriaalseid membraane, hävitades seeläbi raku toiteallika ja tappes selle kiiresti.
"See surnud geen tuli uuesti ellu. […] See on kasulik, kuna see toimib reageerides geneetilistele vigadele, vigadele, mis on tehtud DNA parandamisel. Sellest rakust vabanemine võib ära hoida järgneva vähi tekkimise. ”
Vincent Lynch, Ph.D.
Tundub, et see zombigeen aitas elevantidel vähist mööda hiilida juba pikka aega: 25–30 miljonit aastat tagasi. "Me võime evolutsiooni nippide abil välja selgitada, millal see kadunud geen uuesti funktsioneerima hakkas," selgitab Lynch.
Nad arvasid, et LIF6 geen lülitati tagasi umbes samal ajal, kui elevandi maapinna suurused kauged sugulased hakkasid kasvama. Sellised geneetilised mutatsioonid võivad olla aidanud elevantidel areneda tänapäeva behemotideks.
"Suurtel, pikaealistel loomadel peavad olema välja töötatud tugevad mehhanismid vähirakkude pärssimiseks või kõrvaldamiseks, et elada nii kaua kui nad elavad ja jõuavad täiskasvanute suurusele," selgitab uuringu kaasautor Juan Manuel Vazquez.
Leiud on intrigeerivad; lisaks sellele, et nad annavad vähktõvest uue ülevaate, annavad nad ka ülevaate elevandi arengust. Järgmisena plaanib meeskond uurida LIF6, keskendudes täpselt sellele, kuidas see apoptoosi käivitab.
