В новом исследовании ученые из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) опубликовали две статьи, которые приблизили к раскрытию механизмов, посредством которых генетика влияет на способность организма вызывать иммунную реакцию на патогенный микроорганизм кишечника. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Genome Biology.
Актуальность проблемы
Способность иммунной системы бороться с бактериальными, вирусными и другими инвазивными агентами в кишечнике различна у разных людей. Однако биологический механизм, с помощью которого это происходит, не совсем понятен, но, по крайней мере, часть этого различия может быть объяснена генетическими факторами.
Материалы и методы обследования
Ученые под руководством Майкла Фрочо (Michael Frochaux) изучили большую группу генетически различных линий плодовой мухи, которые сильно различаются по своей способности противостоять инфекции кишечника, вызванной патогеном Pseudomonas entomophila. Чтобы лучше понять молекулярный механизм, ученые исследовали зараженный кишечник в каждой линии мух.
Результаты научной работы
Ученые обнаружили, что кишечная инфекция изменяет сплайсинг РНК, что влияет на выработку мессенджерной РНК (мРНК), ключевой молекулы на пути от гена к белку. В частности, кажется, что инфекция удлиняет один конец нескольких мРНК.
«Это как если бы организм намеревался добавить больше информации в мРНК, которые затем можно было бы использовать для дальнейшей тонкой настройки общего иммунного ответа кишечника», – объясняет Майкл Фрочо.
Изменение длины мРНК, по-видимому, опосредуется с помощью белка под названием Lark, который связывает РНК, образуя комплекс, участвующий в экспрессии генов. Когда эта комплексообразующая способность утрачена, плодовые мухи были менее способны к восстановлению после тяжелой кишечной инфекции, что наглядно демонстрирует важность этого процесса для иммунитета кишечника.
В исследовании сообщается об обнаружении ряда генетических вариантов, которые изменяют уровни экспрессии генов в кишечнике после инфицирования. Один конкретный вариант может быть напрямую связан с изменением устойчивости к инфекции, поскольку он модулирует уровень экспрессии гена Nutcracker. У устойчивых линий мух наблюдалась высокая экспрессия гена Nutcracker по сравнению с менее устойчивыми линиями мух.
Авторы другого исследования утверждают, что удаление гена биологических часов защищает мышей от пневмонии.
