Мутация в глазу рыбок данио раскрывает роль ключевого белка в предотвращении рака

Около 15 лет назад исследователи обнаружили мутантных рыбок данио с неправильно развитыми глазами, которые были значительно меньше, чем у обычных особей. Профессор Ичиро Масаи из Отделения биологии развития нервной системы Окинавского института науки и технологий (OIST) и его бывший аспирант доктор Свати Бабу использовали эту мутацию, чтобы понять роль белка banp в предотвращении гибели клеток. Это открытие может иметь важные последствия для разработки терапии рака и понимания регуляции клеточного цикла.

«Сообщается, что многие клетки, образующие опухоли, имеют проблемы с этим белком», — сказал профессор Масаи, старший автор исследования, опубликованного в eLife. Ранее предполагалось, что banp важен для регуляции клеточного цикла и репарации (починки) ДНК, но это не было строго проверено.

Учёные предположили, что в мутантных рыбках наблюдается увеличение гибели клеток из-за проблем с репарацией повреждённой ДНК, что и приводит к неправильному развитию глаз.

Белок banp давно считается вовлечённым в подавление опухолей и регуляцию клеточного цикла. Однако все предыдущие исследования проводились на клеточных культурах, так как удаление гена у мышей или других модельных организмов приводило к гибели эмбриона. Эмбрионы данио, развивающиеся вне тела родителя, стали идеальной моделью для проверки теории.

Доктор Бабу в рамках своей диссертации исследовала роль banp в регуляции клеточного цикла. Ген, кодирующий белок banp, расположен на 25-й хромосоме. Учёные:

1. Секвенировали ген banp у мутантных рыб и обнаружили в нём обширную мутацию.
2. Внесли другую мутацию в ген banp у нормально развивающихся рыб. В результате у них также сформировались неправильные глаза.

Это подтвердило гипотезу о ключевой роли banp в репарации ДНК.

Сравнив экспрессию генов у мутантных и обычных рыб, исследователи обнаружили, что banp способствует экспрессии 31 гена. Эти гены критически важны для различных механизмов репарации ДНК во время клеточной пролиферации. В мутантной версии необходимые для репарации белки не производились в достаточном количестве. Без нормально функционирующего banp починка ДНК была невозможна.

«Banp, по-видимому, является множественным регулятором, влияющим на многие различные белки — от репарации ДНК до дупликации клеток и подавления опухолей», — сказала доктор Бабу, первый автор статьи.

Таким образом, мутация в гене banp связана с гибелью клеток. Учёные надеются, что это исследование приведёт к дальнейшему изучению связи banp с раком и регуляцией клеточного цикла.