Ученые идентифицировали сотни однонуклеотидных полиморфизмов — вариаций генов, которые увеличивают или уменьшают риск развития различных болезней — от рака и диабета до туберкулеза и ментальных расстройств. Однако для большинства этих генов неизвестно, как их варианты влияют на болезнь. Один такой ген C13orf31 найден в 13-й хромосоме. Ранее ученые под руководством профессора Артура Кайзера (Arthur Kaser) из отдела медицины Кембриджского Университета показали, что однонуклеотидный полиморфизм гена C13orf31 связан с риском заразиться бактерией проказы и получить хроническую воспалительную болезнь Крона и форму ювенильного ревматоидного артрита.

«Гены риска» рассказали о работе иммунной системы
Фото: пресс-служба Кембриджского университета

Теперь они решили изучить однонуклеотидный полиморфизм этого гена глубже, для чего использовали мышей, в которых эквивалент C13orf31 был изменен. Оказалось, что ген производит белок, который действует как ключевой регулятор ядерной метаболической функции в специальной иммунной клетке — макрофаге. Макрофаги поглощают чужеродные организмы, предотвращая распространение инфекции. Белок, который ученые назвали FAMIN (Fatty Acid Metabolic Immune Nexus), определяет, сколько энергии отпущено макрофагам.

 

Для редактирования генов ученые применили метод CRISPR/Cas9, который действует подобно биологическим «copy-past». Они отредактировали единичный нуклеотид в гене C13orf31 в геноме мыши и показали, что даже мелкие изменения в генетических структурах оказывают большой эффект: в результате мыши становятся более восприимчивых к сепсису. Выяснилось, что FAMIN влияет на способность клеток нормально функционировать, контролируя способность убивать бактерии и выпускать молекулы-медиаторы, которые запускают воспалительный ответ — ключевой инструмент борьбы с инфекцией и восстановления повреждений тела.

 

Таким образом, изучая ген риска болезни вплоть до уровня единичного нуклеотида, ученые открыли совершенно новый и важный механизм, который влияет на способность иммунной системы защищать организм.

 

 

Права на данный материал принадлежат scientificrussia.ru