Una dintre genele purtate în genomul uman poate permite dezvoltarea de noi tratamente pentru cancer, boli autoimune sau neurodegenerative.
LINE-1 este un cod genetic care se răspândește în genomul uman prin replicare. Această componentă este capabilă să transforme ARN-ul în ADN și se numește retrotransposon (la fel și retrovirusurile endogene similare cu HIV și hepatita).
În colaborare cu o duzină de specialiști, oamenii de știință de la Rockefeller au reușit să obțină imagini de înaltă rezoluție ale structurii de bază a proteinei, ceea ce le-a permis să facă multe noi perspective asupra mecanismelor cheie ale bolilor cauzate de LINE-1.
Cercetătorii studiază rolul proteinei ORF2p, care este produsă în LINE-1, și relația acesteia cu cancerul. S-a constatat că în cazurile de cancer, proteina începe să fie produsă anormal de repede.
O combinație de cristalografie cu raze X și microscopie electronică criogenică a fost utilizată pentru a analiza proteina ORF2p. Au fost raportate noi domenii proteice în ORF2p care contribuie la replicarea eficientă a componentei genetice LINE-1.
Când ARN-ul este convertit în ADN (datorită LINE-1), starea intermediară a codului genetic este similară cu cea a unei infecții virale. Aceasta este o explicație potențială pentru fenomenul când sistemul imunitar este activat atunci când codul genetic este replicat – căile de semnalizare antivirale sunt activate în organism care activează răspunsul imun și conduc la riscul de inflamație (similar cu inflamația care apare atunci când este infectat). cu un virus).
LINE-1 există în toate organismele eucariote – conform cercetărilor, este posibil să fi existat cu miliarde de ani în urmă. Această genă a suferit mutații pentru a se răspândi cât mai eficient în organism, ceea ce poate duce la boli care pun viața în pericol, cum ar fi cancerul, bolile autoimune și bolile neurodegenerative precum Alzheimer. Propagarea LINE-1 este foarte dependentă de ORF2p, ceea ce înseamnă că suprimarea funcției acestei proteine poate avea, de asemenea, efectul de tăcere a genei.
ADN-ul din celule este capabil să se mute într-un mod care provoacă creșterea necontrolată a celulelor (asociată cu cancerul). Mutațiile sporadice ale ADN-ului pot apărea din cauza unui număr de factori de risc – fumatul, infecțiile virale, vârsta înaintată și expunerea la razele ultraviolete. Dar genele se pot schimba în alte moduri care duc la cancer. Modificările epigenetice pot avea ca efect dezactivarea anumitor gene, care pot modifica funcția celulară și le pot deteriora.
Dezvoltarea potențială a terapiilor care dezactivează genele care dăunează celulelor, cum ar fi LINe-1, ar putea ajuta la abordarea bolilor care pun viața în pericol asociate cu aceste gene.
Rezultatele sunt publicate în Natură.
Referinte:
Taylor, M. Structuri, funcții și adaptări ale proteinei umane LINE-1 ORF2. https://www.nature.com/articles/s41586-023-06947-z