W drożdże wbudowano ważne ludzkie geny: w ten sposób będą szukać lekarstwa na raka

Genetycy z Politechniki w Delft „przeszczepili” fragmenty ludzkiego DNA do DNA drożdży

chromosomy odpowiedzialne za zużycie cukru i produkcję energii w mięśniach człowieka. Badanie wykazało, że zintegrowane geny zachowały swoją funkcję i skutecznie działały w komórkach grzybów. 

Funkcje, które naukowcy dodali do drożdżykomórki, niezbędne do funkcjonowania organizmu człowieka. Kontroluje szlak metaboliczny, proces, w którym cukier jest rozkładany, a uwolniona energia jest wykorzystywana do tworzenia komórkowych elementów budulcowych w komórkach mięśniowych.

W swojej pracy naukowcy zastąpili geny, które:kontrolują metabolizm w komórkach drożdży piekarskich, do podobnych części ludzkiego chromosomu. Eksperymenty wykazały, że zmodyfikowane grzyby zachowały swoją żywotność. Ponadto zmienione odcinki DNA nadal działały, eksprymowały białka i kontrolowały metabolizm komórkowy. Właściwości ludzkich enzymów wytwarzanych przez drożdże i ich ludzkie komórki były uderzająco podobne.

Schemat eksperymentu.Do drożdży przeszczepiono 25 ludzkich genów odpowiedzialnych za funkcjonowanie metabolizmu w komórkach mięśniowych. 22 z nich z powodzeniem dostosowało i zachowało swoje funkcje. Zdjęcie: Francine J. Boonekamp i in., Cell Reports

Autorzy zauważają, że pomimoznaczące różnice, istnieje wiele podobieństw między drożdżami a ludźmi. Z tego powodu naukowcy często przeszczepiają poszczególne geny do drożdży, aby zbadać ich funkcje. Ale ta praca jest pierwszym przykładem „transplantacji” złożonej funkcji, która zachowała swoje działanie.

W czystym środowisku komórek drożdży można zaobserwowaćjak poszczególne funkcje komórek ludzkich działają w oderwaniu od innych procesów. Ponieważ metabolizm komórkowy wpływa na rozwój wielu chorób, w tym raka, badanie go w „idealnych” warunkach pomoże lekarzom lepiej zrozumieć rozwój i rozprzestrzenianie się choroby.

Teraz, gdy rozumiemy cały proces, naukowcy medyczni mogą wykorzystać ten „humanizowany” model drożdży jako narzędzie do badań przesiewowych leków i badań nad rakiem.

Pascal Daran-Lapuhade, kierownik badań

Zdjęcie na okładce: Studio Ella Maru, Pascale Daran-Lapujade

Czytaj więcej:

„To jest science fiction”: naukowcy tworzą całkowicie nowy typ komputerów kwantowych

Wydłuża się długość dnia ziemskiego. Naukowcy nie wiedzą dlaczego

Czym są supergeny i jak sprawiają, że zwierzęta są takie dziwne