Syöpätutkimus: Zombie-geenit ja norsut
Kiehtova syvä sukellus norsujen genetiikkaan auttaa selittämään, miksi he ovat vähemmän alttiita syöpälle kuin ihmiset. Vastaus tulee reanimoidun "zombie-geenin" muodossa.
Noin 17 prosenttia ihmisistä kuolee syöpään, mutta tauti ei ole vain ihmisille tarkoitettu ongelma; se vaikuttaa moniin lajeihin.
Kissoista ja koirista kaloihin ja Tasmanian paholaisiin - jopa ankka-laskutetut dinosaurukset näyttävät kärsivän.
Mielenkiintoista on, että alle 5 prosenttia vankeudessa olevista norsuista kuolee syöpään. Tämä on yllättävää, koska he elävät keskimäärin 70 vuotta ja niillä on noin sata kertaa niin monta solua.
Pitkä elämä ja enemmän soluja voi tehdä syövän todennäköisemmästä. Tämä johtuu siitä, että joka kerta, kun solu jakautuu, sen DNA kopioidaan, mikä lisää virheiden mahdollisuutta. Koska nämä virheet kasvavat pitkällä iällä, syöpä todennäköisesti kehittyy.
Mitä enemmän soluja sinulla on, sitä enemmän mahdollisuuksia syöpällä on. Esimerkiksi pitemmillä ihmisillä on hiukan suurempi syöpäriski kuin lyhyemmillä ihmisillä, ja heidän ruumiinsa solujen kokonaismäärä voi olla osa syytä.
Niin, sisällä laji, solujen määrä korreloi suuremman syöpäriskin kanssa, mutta välillä lajeja, tätä korrelaatiota ei näy. Tähän viitataan Peton paradoksina, joka on nimetty syöpäepidemiologi Richard Peton mukaan, joka kuvaili tätä arvoitusta ensimmäisen kerran 1970-luvulla.
Ymmärtäminen, mikä tekee suuremmista lajeista sietokykyisempiä syöpään, on sekä mielenkiintoista että tärkeää; jos pystymme ymmärtämään kuinka norsun solut kasvavat kasvaimissa, voimme ehkä käyttää tätä tietoa vähentämään ihmiskunnan syöpäkertoimia.
Norsun DNA-vaurioiden hallinta
Vuonna 2015 itsenäisesti Chicagon yliopistossa Illinoisissa ja Utahin yliopistossa Salt Lake Cityssä työskentelevät tutkijat tekivät läpimurron ymmärtämällä norsujen sietokykyä syöpään.
Ihmisillä ja monilla muilla eläimillä geeni nimeltä p53 toimii tuumorisuppressorina; se tunnistaa DNA-vauriot, joita ei ole korjattu, ja laukaisee solukuoleman. Tällä tavoin solut, joilla on mahdollisuus muuttua roistoksi, nipataan alkuunsa.
Kun tutkijat tarkastelivat norsujen genomeja, he huomasivat, että niillä on vähintään 20 kopiota p53: sta. Vertailun vuoksi useimmilla eläimillä, myös meillä, on vain yksi kappale. Norsun ylimääräiset kopiot tarkoittavat, että solut, joilla on vaurioitunut DNA, tunnistetaan ja tuhotaan nopeammin ja tehokkaammin.
Chicagon yliopiston tiimi halusi rakentaa tämän yllättävän löydön perusteella äskettäin uuden lehden lehdessä Soluraportit. Tutkimuksessa hahmotellaan palapelin toinen osa ja selitetään edelleen, kuinka norsut näyttävät pystyvän estämään syövän kehittymisen.
Sen kirjoittajat kuvaavat syöpägeeniä, joka on palannut kuolleista. Kuten vanhempi tutkimuksen kirjoittaja Vincent Lynch, Ph.D., apulaisprofessori ihmisgenetiikasta, selittää: "Geenit kopioituvat koko ajan. Joskus he tekevät virheitä ja tuottavat ei-toimivia versioita, jotka tunnetaan nimellä pseudogeenit. Kutsumme näitä hylkäävästi usein kuolleiksi geeneiksi. "
Zombie-geenin nousu
Tutkiessaan p53: ta elefanteilla he havaitsivat, että leukemiaa estävä tekijä 6 (LIF6) tunnettu pseudogeeni ei ollut enää pseudogeeni ja että se oli "herännyt eloon"; se oli "kehittänyt uuden kytkimen".
LIF6: n elvytetty toiminto tarjosi toisen palan; kerran aktivoituna p53: lla, LIF6 voi reagoida vaurioituneeseen DNA: han hyökkäämällä ja tappamalla solun. Se tekee tämän tuottamalla proteiinin, joka puhkaisee mitokondrioiden kalvot, tuhoamalla siten solun virtalähteen ja tappamalla sen nopeasti.
”Tämä kuollut geeni herätti eloon. […] Tämä on hyödyllistä, koska se toimii vastauksena geneettisiin virheisiin, virheisiin, joita tehdään, kun DNA: ta korjataan. Pääsy eroon tästä solusta voi estää myöhemmän syövän. "
Vincent Lynch, Ph.D.
Tämä zombi-geeni näyttää auttaneen norsuja välttämään syöpää jo pitkään: 25–30 miljoonaa vuotta sitten. "Voimme käyttää evoluution temppuja yrittääksemme selvittää, milloin tämä kadonnut geeni muuttui jälleen toimivaksi", Lynch selittää.
He arvelivat, että LIF6-geeni kytkettiin takaisin suunnilleen samaan aikaan, kun norsun murhasuuret kaukaiset sukulaiset alkoivat kasvaa. Tämänkaltaiset geneettiset mutaatiot ovat saattaneet auttaa norsuja kehittymään nykypäivän behemoteiksi.
"Suurilla, pitkäikäisillä eläimillä on oltava kehittyneet vankat mekanismit syöpäsolujen joko tukahduttamiseksi tai eliminoimiseksi, jotta he voivat elää niin kauan kuin ne elävät ja saavuttavat aikuisen koonsa", kertoo tutkimuksen toinen kirjoittaja Juan Manuel Vazquez.
Tulokset ovat kiehtovia; paitsi antavat uutta tietoa syöpään, he antavat myös vilauksen norsun evoluutiosta. Seuraavaksi joukkue aikoo tutkia LIF6: ta keskittyen tarkalleen siihen, miten se laukaisee apoptoosin.
