• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Geny naśladują Facebooka

    24.03.2011. 17:37
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Geny interferują ze sobą dokładnie w taki sam sposób, w jaki sieć społecznościowa Facebook sugeruje przyjaciół - jak mówią wyniki badań opublikowane w internetowym wydaniu czasopisma Nature Methods. Badania zostały częściowo dofinansowane z projektu CANCERPATHWAYS (Rozwojowe ścieżki molekularne Drosophila jako model nowotworów człowieka), który otrzymał 3 mln EUR z tematu "Zdrowie" Siódmego Programu Ramowego (7PR) UE. Projekt CANCERPATHWAYS gromadzi ekspertów z Austrii, Hiszpanii, Niemiec, Węgier i Wlk. Brytanii.

    Naukowcy z Europejskiego Laboratorium Biologii Molekularnej (EMBL) i Niemieckiego Ośrodka Badań Onkologicznych (DKFZ) w Heidelbergu, Niemcy, opracowali metodę odkrywania połączonego oddziaływania genów. Metoda powinna pomóc naukowcom poznać sposób, w jaki różne geny mogą wzajemnie wzmacniać, niwelować lub maskować swoje oddziaływanie.

    Jeżeli dwie osoby mają wielu wspólnych przyjaciół na portalu Facebook, to istnieje prawdopodobieństwo, że się znają, nawet jeżeli na Facebooku nie są przyjaciółmi - zauważają kierownicy naukowi Wolfgang Huber z EMBL i Michael Boutros z DKFZ. W ten sam sposób, jak twierdzą, istnieje prawdopodobieństwo, że geny o podobnych profilach interakcji genetycznej wpływają na swoje wzajemne oddziaływanie. Zdaniem dr Hubera i profesora Boutrosa, wykorzystując tę nową metodę naukowcy mogą teraz sugerować takich "przyjaciół", a mianowicie geny, które prawdopodobnie będą oddziaływać na te same procesy komórkowe. W perspektywie długofalowej może to pomóc w przewidywaniu wyników pacjenta i dostosowywaniu metod leczenia chorób takich jak nowotwory - twierdzi zespół badawczy.

    Aby zrozumieć powiązania między garniturem genetycznym a cechami, takimi jak podatność na choroby, naukowcy często sięgają do badań asocjacyjnych całego genomu, w ramach których porównują warianty genetyczne ludzi cierpiących na konkretną chorobę z osobami zdrowymi. Tego typu badania powiązały wiele genów z chorobami, niemniej te powiązania były często słabe i niejednoznaczne, prawdopodobnie dlatego, że pojedyncze geny często nie działają samodzielnie - mówią naukowcy. Oddziaływanie konkretnego genu może być uzależnione od tego, jakie inne geny posiada dana osoba, a nowa metoda opracowana przez dr Hubera i profesora Boutrosa z DKFZ umożliwia naukowcom odkrycie i zmierzenie tego wspólnego oddziaływania.

    Jak czytamy w artykule opublikowanym w czasopiśmie Nature Methods, "analiza sieci syntetycznych interakcji genetycznych może ujawnić, w jaki sposób systemy biologiczne osiągają wysoki poziom złożoności przy ograniczonym repertuarze komponentów. W ramach badań drożdży i bakterii wykorzystano zbiory szczepów z delecjami, aby zbudować matryce ilościowych profili interakcji i wywnioskować funkcję genu. Niemniej podejścia porównawcze w przypadku wyższych organizmów okazały się trudne do wykonania w sposób jednoznaczny".

    W ramach nowych badań naukowcy wybrali zestaw genów istotnych ze względu na przekazywanie sygnałów w komórce i wyciszali je - po dwa jednocześnie - za pomocą techniki zwanej interferencja RNA (RNAi), po czym porównywali skutek do tego co dzieje się, kiedy tylko jeden członek pary zostaje wyciszony. Dzięki temu byli w stanie zidentyfikować nowy komponent w procesie przekazywania sygnałów w komórce, znanym jako ścieżka Ras, który bierze udział w proliferacji komórkowej i o którym wiadomo, że nie przebiega prawidłowo w komórkach nowotworowych.

    "Poddaliśmy tutaj ocenie połączone fenotypy wszystkich parowanych terapii RNAi w ramach ośmiu niezależnych pomiarów, w tym wszystkie możliwe kombinacje dwóch odczynników RNAi dla obydwu docelowych genów" - wyjaśniają naukowcy w artykule. "Zaproponowano różne definicje matematyczne interakcji genetycznych. Przyjęliśmy najpowszechniej stosowane podejście - odchylenie od multiplikatywności." Naukowcy stwierdzili, że to podejście "umożliwiło zidentyfikowanie rzadkich sieci genów wchodzących ze sobą w interakcje znacząco wzbogaconych w znanych parach wzajemnego oddziaływania, wskazując że model nadaje się do wnioskowania o biologicznie znaczących interakcjach na podstawie zaobserwowanych cech fenotypowych". Naukowcy stwierdzili, że "solidny projekt doświadczalny i rygorystyczna analiza statystyczna zapewniają ramy dla badań w innym systemie modelowym, np. komórek człowieka".

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)

    Geny plejotropowe (geny polifeniczne) – geny odpowiadające za ujawnienie się co najmniej dwóch różnych, pozornie nie powiązanych ze sobą, cech organizmu. Efekt działania genów plejotropowych określa jako plejotropię.

    Geny kodujące białka mechanizmów naprawy DNA człowiekaDNA komórki jest stale narażone na czynniki uszkadzające. Sprawnie działające mechanizmy naprawy DNA funkcjonują w komórkach organizmów zarówno prokariotycznych jak i eukariotycznych. Badania genomu ludzkiego pozwoliły zidentyfikować szereg genów kodujących białka biorące udział w różnorodnych mechanizmach naprawy DNA. Poznano dotąd ponad 130 genów o takiej, udowodnionej lub prawdopodobnej, funkcji. Nowe geny naprawy DNA są ciągle odkrywane dzięki badaniom porównawczym sekwencji genów człowieka i homologów tych genów u organizmów modelowych, takich jak E. coli i S. cerevisiae. Badania te mają znaczenie dla medycyny, ponieważ do tej pory zidentyfikowano już kilkanaście chorób, w których patogenezie mają udział niesprawne mechanizmy naprawy DNA.

    Geny homeotyczne, geny homeoboksowe (ang. homeobox genes, z gr. ηομεος = podobny) – grupa genów kontrolujących rozwój morfologiczny poszczególnych części ciała w początkowych stadiach rozwoju zarodkowego, zarówno u bezkręgowców jak i kręgowców. Mutacje w obrębie tych genów zazwyczaj nie wpływają negatywnie na układ segmentów ciała, ale prowadzą do stanu określanego mianem homeosis, w którym określony segment zostaje zastąpiony przez inny. Wynika to z tego, że w przypadku takiej mutacji niektóre komórki otrzymały w czasie rozwoju zarodka błędną informację pozycyjną i dlatego zachowują się w niewłaściwy dla siebie sposób. Geny homeotyczne niższych bezkręgowców oznacza się HOM, u wtóroustych – Hox, a u człowieka – HOX.

    Geny homeotyczne, geny homeoboksowe (ang. homeobox genes, z gr. ηομεος = podobny) – grupa genów kontrolujących rozwój morfologiczny poszczególnych części ciała w początkowych stadiach rozwoju zarodkowego, zarówno u bezkręgowców jak i kręgowców. Mutacje w obrębie tych genów zazwyczaj nie wpływają negatywnie na układ segmentów ciała, ale prowadzą do stanu określanego mianem homeosis, w którym określony segment zostaje zastąpiony przez inny. Wynika to z tego, że w przypadku takiej mutacji niektóre komórki otrzymały w czasie rozwoju zarodka błędną informację pozycyjną i dlatego zachowują się w niewłaściwy dla siebie sposób. Geny homeotyczne niższych bezkręgowców oznacza się HOM, u wtóroustych – Hox, a u człowieka – HOX.

    Epistaza – w biologii zjawisko oddziaływania produktów ekspresji jednych genów na inne geny niebędące względem nich allelami. Kilka różnych par alleli warunkuje wówczas pojedynczą cechę. Dzieje się tak w przypadku albinizmu czyli gdy geny warunkują enzymy należące do jednego szlaku metabolicznego.

    Dekoherencja kwantowa, to w mechanice kwantowej proces opisujący oddziaływanie obiektu kwantowego z otoczeniem. Jest to fundamentalny proces tłumaczący w jaki sposób mechanika klasyczna może być rozumiana jako przybliżenie mechaniki kwantowej. Oddziaływanie z otoczeniem stanowi realizację kwantowego pomiaru, procesu który prowadzi do redukcji funkcji falowej. Dekoherencja zakłada oddziaływanie obiektu z otoczeniem w sposób nieodwracalny w sensie termodynamicznym, co niszczy interferencję między danym obiektem i otoczeniem. Innymi słowy dekoherencja eliminuje ewentualne splątanie układu kwantowego z otoczeniem. Dekoherencja może być rozumiana jako utrata informacji o układzie wskutek jego oddziaływania z otoczeniem.

    Dekoherencja kwantowa, to w mechanice kwantowej proces opisujący oddziaływanie obiektu kwantowego z otoczeniem. Jest to fundamentalny proces tłumaczący w jaki sposób mechanika klasyczna może być rozumiana jako przybliżenie mechaniki kwantowej. Oddziaływanie z otoczeniem stanowi realizację kwantowego pomiaru, procesu który prowadzi do redukcji funkcji falowej. Dekoherencja zakłada oddziaływanie obiektu z otoczeniem w sposób nieodwracalny w sensie termodynamicznym, co niszczy interferencję między danym obiektem i otoczeniem. Innymi słowy dekoherencja eliminuje ewentualne splątanie układu kwantowego z otoczeniem. Dekoherencja może być rozumiana jako utrata informacji o układzie wskutek jego oddziaływania z otoczeniem.

    Dodano: 24.03.2011. 17:37  


    Najnowsze