Мыши помогают понять причины наследственных заболеваний.

О зеленых мышах Scientific уже писал. Оказывается, существует еще и желтая разновидность этих зверушек. Как вы сами понимаете, тоже созданная человеком. Такая рукотворная мышиная линия называется "Желтый Агути" (Agouti Yellow). Получены они были путем вставки в геном обычных мышей гена "агути", который определяет необычный окрас шерсти. Кроме того, такие трансгенные мышки страдают наследственным пороком - ожирением (ради изучения причин которого они, в общем, и были созданы).

Желтые мыши агути при "нормальном" воспроизведении и скрещивании между собой всегда дают желтое и "толстое" потомство. Считалось, что для того, чтобы вернуть мышам "нормальный" цвет и вид, необходимо удалить или изменить тот самый искусственно введенный ген "агути" в их хромосомах. Однако недавно ученым из Duke University Medical Center (США), удалось достичь того же эффекта, никак не вмешиваясь в структуру генов.

Они показали, что "выключения" гена агути можно добиться путем смены рациона самок мышей во время беременности и последующего вскармливания. Исследователи давали мышам повышенные дозы витаминов B12, фолиевой кислоты, холина и бетаина. В результате такой "подготовки" на свет появлялись коричневые и вполне худощавые мышата.

Идея о том, что питание родителей может влиять на развитие у их потомства таких заболеваний, как диабет, ожирение и рак, обсуждается уже давно, и этому найдены подтверждения в эпидемиологических исследованиях. Однако механизм такой взаимосвязи пока никем не был раскрыт. Работа американских ученых, опубликованная в журнале Molecular and Cell Biology, 23: 5293 - 5300, (2003), стала первой, продемонстрировавшей возможные механизмы такого явления.

Ученые исследовали структуру гена агути у новорожденных нормальных мышат, и отметили, что она не была нарушена. Затем они выявили, что снижение эффективности работы данного гена было связано с его химической модификацией, а именно - метилированием, в ходе которого к нуклеотидам присоединяются метильные (-СН₃) группы.

Реакция метилирования - один из самых распространенных механизмов изменения генной экспрессии без изменения структуры гена (то есть без его мутации). В человеческом геноме метилировано около 40% ДНК. Такие механизмы регуляции называют эпигенетическими (над-генетическими). Клетки применяют эти подходы для "усмирения" своих непоседливых подвижных элементов, коих в геноме высших животных содержится огромное количество. Кроме подвижных элементов, этой процедуре подвергаются и некоторые гены, способствующие клеточному делению, которые могут привести к развитию рака (протоонкогены).

Метилирование также вовлечено в процесс "генного импринтинга", при котором совершенно одинаковые по последовательности нуклеотидов гены могут проявляться по-разному в зависимости от того, получены они от отца или от матери. Ученые полагают, что явление генного импринтинга вовлечено в формирование рака и некоторых видов врожденных заболеваний. Если же окажется, что изменения в диете могут влиять на метилирование или другие эпигенетические изменения "критических" для развития заболеваний генов, это откроет новые пути в борьбе с ними.

Источник новости: Nature Science Update

Пересказал С. Григорович