Milczące geny

Zgodnie z ostatnio zaproponowaną tematyką blogu i ja dorzucę dziś swoją cegiełkę na temat milczenia, a dokładnie milczenia genów. Ogólnie można powiedzieć, że milczenie jest w genetyce zjawiskiem powszechnym. Geny mogą być milczące lub można je uciszyć, czasem zaś ich mutacja bądź brak narzuca wymowne milczenie w towarzystwie. O genach, które zmutowały lub zabrakło ich w naszym genomie nie zawsze mówi się chętnie, zwłaszcza gdy osobnik dotknięty genetyczną niedoskonałością znajduje się w naszym gronie.

Jakby nie patrzeć, geny lubią milczeć choć nie wiadomo dokładnie czemu. Zgodnie z obowiązującą terminologią, milczący gen (silent gene), zwany po polsku genem cichym jest to gen, który  w przypadku usunięcia nie powoduje żadnych zmian fenotypowych. Cichy gen z założenia nie powinien dawać o sobie znaku, nie powinien ulegać ekspresji ani produkować białek. Jednak natura lubi być przekorna  i jak pokazują badania, czasem takie geny, choć teoretycznie bez znaczenia, wybudzają się ze swojego milczenia i, jak podają artykuły naukowe m. in: whisphering gene, silent gene evoked czy waking up genes, wybudzone mogą zacząć pełnić funkcje, o które je nie posądzano, a które  mogą okazać się bardzo przydatne  w poszukiwaniu nowych leków.

Inaczej ma się sprawa z wyciszaniem genów, kiedy to za sprawą inżynierii genetycznej pewne geny wyłącza się z aktywnej puli genowej. Wyciszanie genów (gene silencing) polega na hamowaniu ekspresji genów na poziomie transkrypcji lub translacji i w ten sposób  drastycznie ogranicza się powstawanie produktów danych genów w organizmie. O wyciszaniu genów stało się głośno w świecie akademickim po publikacji w Nature (Fire i wsp. 1998), kiedy okazało się, że podanie komórkom obcego RNA może w niektórych systemach biologicznych wpływać na ekspresję DNA tychże komórek. Za odkrycie to Andrew Fire i Craig Mellow otrzymali Nagrodę Nobla w 2006 roku, a sama technika wyciszania genów stała się jedną z powszechnych metod stosowanych w podstawowych i klinicznych badaniach naukowych. Obecnie próbuje się eksperymentalnie wyciszać ekspresję genów nowotworowych, pewnych genów wirusowych czy bakteryjnych, a także zmutowanych genów niektórych chorób neurodegeneracyjnych takich jak choroba Huntingtona czy stwardnienie zanikowe boczne.

Ostatnim ‚milczącym’ punktem dzisiejszych rozważań będą społecznie przemilczane skutki niektórych mutacji genetycznych. Dzięki postępowi wiedzy coraz więcej wiemy o chorobach uwarunkowanych genetycznie. W świadomości społecznej stałe miejsce zdobyły pewne choroby uwarunkowane mutacjami genetycznymi takie jak zespół Downa, Turnera, hemofilia, anemia sierpowata, mukowiscydoza, zespół łamliwego chromosomu X. Istnieją też choroby mniej znane, takie jakby chociaż zespół Williamsa – pewne upośledzenie rozwoju, szczególny wygląd twarzy przypominający twarz elfa, zaburzenia mowy czy dystrofia miotoniczna czyli postępujący i niedowracalny zanik mięśni szkieletowych

Osoby dotknięte tymi schorzeniami często cierpią po cichu, omijane przez resztę społeczeństwa, są często właśnie tak jak te wspomniane wcześniej ciche geny. Niewiele o nich słyszymy, często pomijamy milczeniem. Negujemy ich istnienie i istnienie ich choroby. I takie własnie społeczne wyciszanie przemawia głośniej niż cisza, za którą często próbujemy się ukryć, negując fakty…

Judyta Juranek

Zdjęcie: Microsoft photo gallery. http://office.microsoft.com/en-us/images/
ResearchBlogging.org

Brakhage AA, Schuemann J, Bergmann S, Scherlach K, Schroeckh V, & Hertweck C (2008). Activation of fungal silent gene clusters: a new avenue to drug discovery. Progress in drug research. Fortschritte der Arzneimittelforschung. Progres des recherches pharmaceutiques, 66 PMID: 18416304

Raamsdonk LM, Teusink B, Broadhurst D, Zhang N, Hayes A, Walsh MC, Berden JA, Brindle KM, Kell DB, Rowland JJ, Westerhoff HV, van Dam K, & Oliver SG (2001). A functional genomics strategy that uses metabolome data to reveal the phenotype of silent mutations. Nature biotechnology, 19 (1), 45-50 PMID: 11135551

Ptitsyn A (2008). Stochastic resonance reveals „pilot light” expression in mammalian genes. PloS one, 3 (3) PMID: 18365000

Fire A, Xu S, Montgomery MK, Kostas SA, Driver SE, & Mello CC (1998). Potent and specific genetic interference by double-stranded RNA in Caenorhabditis elegans. Nature, 391 (6669), 806-11 PMID: 9486653