Констатациите могат да доведат до ново разбиране на необяснимите причини за наследствени заболявания на ретината.
Изследователи от Центъра за геномна регулация (CRG) в Барселона разкриват, че Srrm3 е главен регулаторен ген, който е от решаващо значение за развитието на фоторецепторите, клетки в ретината, които улавят и обработват светлината, изпращат сигнали до мозъка, осъществявайки по този начин процеса на зрение.
Според Центъра за геномна регулация, изследването установява, че при гръбначните животни Srrm3 работи чрез регулиране на алтернативен сплайсинг, процес, който позволява на клетките да произвеждат повече от един вид протеин от един ген и е особено важен в невронните клетки. Неправилното регулиране на алтернативния сплайсинг може да има опустошително въздействие върху човешкото здраве, например при рак или неврологични разстройства.
Установено е, че Srrm3 специфично регулира снаждането на микроекзони, малки фрагменти от ДНК, които са дълги само от 3 до 27 букви. Въпреки малкия им размер е доказано, че регулирането на микроекзоните играе критична роля в протеиновата и клетъчната функция.
Изследователите идентифицират десетки различни микроекзони, които присъстват главно във фоторецепторите, но не и в други невронни клетки. Голяма част от тези микроекзони засягат функцията на около 70 гена, важни за развитието на външния сегмент на фоторецептора, частта от клетката, която абсорбира светлината. Констатациите са публикувани в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Изследването разкрива нов слой клетъчна специализация, необходим за уникалната клетъчна форма и функция на клетките на ретината, едни от най-сложните и специализирани клетки в човешкото тяло. Поради тази сложност клетките на ретината зависят от много уникални гени за тяхното развитие, всеки от които може да има причиняваща заболяване мутация и да доведе до загуба на зрение.
Една от най-честите причини за наследствена загуба на зрение е пигментният ретинит, генетично заболяване, за което участващите молекулярни механизми все още са слабо разбрани. Между 40 и 50 процента от случаите на пигментен ретинит нямат обяснение, което означава, че носят мутации в гени, които все още не са идентифицирани. Авторите на изследването планират да проведат бъдещи проучвания, за да преценят дали Srrm3 или включените микроекзони могат да обяснят някои от тези случаи.
„Генът Srrm3 не е бил свързван нито с развитието на фоторецепторните клетки, нито с патогенезата на заболяванията на ретината преди“, казва Лудовика Чампи, докторант в CRG и първи автор на изследването. „Вече проучваме ролята на гена при пациенти без генетична диагноза. Ако открием случаи с мутации в този специфичен ген или при микроекзони в ретината, това може да доведе до потенциални нови терапевтични стратегии за управление на състоянията.
Според професор Мануел Иримия от ICREA, разбирането на регулацията на микроекзоните в специфични типове клетки е ключово за идентифициране на нови терапевтични подходи.
„Фоторецепторите имат уникални свойства благодарение на регулирането на алтернативния сплайсинг и микроекзоните“, заключава Irimia. „Това помага да се направи клетката по-специализирана, но може би и по-податлива на генетични заболявания. Модулирането на сплайсинг активността вече е възможно, така че колкото по-сложна биология разкрием, толкова по-вероятно е да намерим терапевтични подходи за лечение на заболявания на ретината.
Проучването е резултат от сътрудничеството между професорите от ICREA Луис Серано и Мануел Иримия в CRG, както и Института по генетика и медицина Telethon в Неапол, Италия и Университета в Цюрих в Швейцария. Работата е финансирана от Европейския съвет за научни изследвания, испанското Министерство на науката и иновациите и Generalitat de Catalunya.
Източник: www.ophthalmologytimes.com
