Фундаментальный механизм контроля потока генной информации:Нобелевская премия за открытие в области медицины и физиологии 2006 года
Фомич А.
В 2006 году Нобелевская премия в области медицины и физиологии присуждена американским генетикам Эндрю Файру (Andrew Z. Fire) и Крейгу Меллоу (Craig C. Mello) за открытие «РНК-интерференции – подавления генов двухцепочечной РНК».
Статья Эндрю Файра и Крейга Меллоу, посвященная описанию механизма РНК-интерференции, то есть подавлению некоторых генов РНК при попытке ее переноса в живую клетку, впервые была опубликована в журнале Nature в 1998 году, а в 2002 году журнал Science включил данные, изложенные в статье, в десятку самых важных для человечества научных открытий.
Полный набор генов, полученных по наследству, имеется в каждом живом организме. Генетическая информация закодирована в последовательности элементов, составляющих молекулу дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Рибонуклеиновая кислота (РНК) передает информацию из ДНК в соответствующие части клетки. Открытие Файра и Меллоу раскрывает механизм функциональной избирательности инактивации генов, имеющихся у всех живых существ.
Ученые установили, что сила выраженности признака (количество вырабатываемого клеткой соответствующего белка) не увеличивается пропорционально количеству генов с соответствующей «инструкцией». Например, при искусственном введении в клетки цветка петуньи дополнительных копий генов, отвечающих за синтез красного пигмента, растение не только не усиливало окраску, но и вовсе теряло пигмент и становилось белым.
В другом эксперименте биологи пытались усилить работу определенных генов у червя Caenorhabditis elegans введением в его клетки дополнительных копий соответствующих генов (в виде ДНК). И снова вместо экспрессии гена получили полное его блокирование.
Причиной феномена является малая интерферирующая РНК (small interfering RiboNucleic–Acids – siRNA), обладающая способностью блокировать гены, воздействуя на процесс передачи информации.
Основная функция открытого учеными механизма – защита наследственной информации от спорадических мутаций и внешних атак на наследственную информацию. Этот механизм лежит в основе клеточного иммунитета организма животных и растений.
Открытие ученых способствовало созданию нового направления в генотерапии – отключения генов с лечебно-профилактической целью. Принцип РНК-интерференции в лечении вирусных заболеваний предполагает связывание синтезированных коротких цепочек РНК (siRNA) с комплементарной информационной РНК как матрицей синтеза вирусных белков. После образования этого комплекса происходит деградация информационной РНК и дальнейший синтез белков вируса блокируется.
Новые терапевтические методы на основе открытия ученых сегодня разрабатываются (помимо инфекционной клиники) при заболеваниях сердечно-сосудистой системы (атеросклероз, ИБС), злокачественных новообразованиях, эндокринной и иной патологии.
Ученые уже осуществили несколько успешных опытов «нейтрализации генов» на животных. В частности, был проведен опыт с блокированием гена, отвечающего за повышение уровня холестерина в крови.
Открытие ученых является фундаментальным механизмом контроля потока генной информации.
Профессор Файр родился в 1959 году в США, закончил математический факультет Калифорнийского университета в 1978 году и биологический факультет Массачусетского института в 1983 году. Работает на кафедре патологии и генетики Стэнфордского университета.
Профессор Меллоу родился в 1960 году в США, закончил факультет биохимии Брауновского университета в 1982 году и биологический факультет Гарвардского университета в 1990 году. Занимается молекулярной медициной в Массачусетском медицинском университете в Бостоне.
Medicus Amicus, №6 2006
| 
Новости 
