Почему распространенные генетические мутации могут вызывать деменцию

Изменения в гене C9orf72, расположенном на хромосоме 9 человека, способствуют развитию молекул РНК, которые блокируют ключевые пути транспортировки белков, вызывая молекулярные «пробки» за пределами ядра мозга, что в свою очередь влияет на нормальную работу мозга, считают исследователи. В недавнем исследовании, опубликованном в международном журнале Nature, ученые из Университета Джона Хопкинса раскрыли, как распространенные генные мутации могут вызвать повреждения мозга, связанные с боковым амиотрофическим склерозом (БАС) и фронтотемпоральной деменцией (ФТД), согласно исследованию Лин Вэй из отделения нейрохирургии больницы PLA Hospital 101. говорит, что изменения в гене C9orf72, расположенном на хромосоме 9 человека, способствуют появлению молекул РНК, которые блокируют ключевой путь транспортировки белков, вызывая молекулярные «пробки» за пределами ядра мозга, что в свою очередь влияет на нормальную работу мозга.  По словам исследователя доктора Джеффри Ротштейна, эта распространенная генетическая мутация связана с 40% случаев ALS, 25% случаев FTD, передающихся по наследству, и примерно 10% ненаследственных случаев обоих заболеваний. При FTD, например, повреждения могут привести к проблемам с речью, пониманием языка и эмоциональной обработкой, а при ALS дегенерирующие клетки нейронов влияют на функции спинного и головного мозга, и пациенты в конечном итоге теряют способность контролировать свои мышцы.  Вместо того чтобы изменять строительные блоки ДНК, мутация, названная C9orf72, вызывает повторение нити из шести нуклеотидов ДНК сотни или тысячи раз, влияя на способность клетки производить длинные нити повторов РНК после мутации ДНК; еще в 2013 году исследователи определили более 400 конкретных белков в клетках, где повторяющиеся нити РНК могут действовать напрямую; и в этой работе В этом исследовании ученые сосредоточились на белке под названием RanGAP, который опосредует действие мутантных РНК в клетках.  В здоровых клетках белок RanGAP может переносить молекулы через комплекс ядерных пор, соединяющих цитоплазму. В статье, используя клетки человеческого мозга, полученные при ALS-ассоциированной мутации C9orf72, исследователи обнаружили, что белок RanGAP находится в агрегированном состоянии вне ядра и что белки, которые полагаются на RanGAP для переноса в ядро, не проходят через ядерные поры. В другом эксперименте исследователи обнаружили, что белок RanGAP находится в агрегированном состоянии вне ядра. В другом эксперименте, используя стволовые клетки дрозофилы и человека, исследователи добавили антисмысловые олигонуклеотиды, чтобы заблокировать их взаимодействие с RanGAP, и впоследствии обнаружили, что нарушенные комплексы ядерной поры снова начали функционировать.  В настоящее время исследователи не знают точных механизмов, лежащих в основе мутации гена C9orf72 и каждой стадии клеточной смерти в мозге, и они надеются, что будут проведены дополнительные исследования, чтобы выяснить, почему мутация C9orf72 вызывает развитие ALS и FTD. Первоисточник: Ke Zhang Christopher J. et al. Расширение повтора C9orf72 нарушает нуклеоцитоплазматический транспорт.