Proteinele alternative codificate de aceeași genă au funcții larg divergente în celule -
Nu este neobișnuit ca frații să pară mai diferiți decât asemănători: unul devine florar, de exemplu, altul devine flautist și altul devine fizician.
Ceva din aceeași diversitate se aplică „puietului” de proteine produse din orice genă din celulele umane, un nou studiu condus de oamenii de știință de la Dana-Farber Cancer Institute, Universitatea din California, Școala de Medicină din San Diego și Universitatea McGill a descoperit . Într-un prim studiu sistematic la scară largă, cercetătorii au descoperit că majoritatea proteinelor frați - cunoscute sub numele de "izoforme de proteine" codificate de aceeași genă - joacă adesea roluri radical diferite în țesuturi și celule, oricât ar fi ele structurale.
Cercetarea, publicată online de revista Cell, va avea un efect puternic asupra înțelegerii biologiei umane și a direcției cercetărilor viitoare. În primul rând, poate ajuta la explicarea modului în care cele doar 20.000 de gene care codifică proteinele din genomul uman - mai puține decât se găsesc în genomul unui strugure - pot da naștere la creaturi de o complexitate atât de mare. Oamenii de știință știu că numărul de proteine diferite din celulele umane, despre care se crede că depășește 100.000, depășește cu mult numărul de gene, dar au rămas multe întrebări. Majoritatea acestor proteine au o funcție unică în celulă sau rolurile lor se suprapun uneori? Descoperirea faptului că diferite izoforme proteice codificate de aceeași genă pot avea funcții divergente la o scară mai mare decât cea realizată sugerează că acestea înmulțesc foarte mult ceea ce sunt capabile genele noastre.
Această diversitate sugerează, de asemenea, că fiecare izoformă proteică trebuie studiată individual pentru a-i înțelege rolul normal și implicarea potențială în boli, afirmă autorii studiului.
„Cercetarea proteinelor legate de cancer, de exemplu, se concentrează adesea pe cele mai răspândite izoforme dintr-o anumită celulă, țesut sau organ”, a declarat co-autorul senior David E. Hill, dr., Director asociat al Centrului pentru Biologia Sistemelor de Cancer. (CCSB) la Dana-Farber. "Deoarece izoformele proteice mai puțin răspândite pot contribui, de asemenea, la boli și se pot dovedi a fi ținte valoroase pentru terapia medicamentoasă, rolul lor ar trebui examinat, de asemenea; și pentru a face acest lucru în mod corespunzător, avem nevoie, de asemenea, de colecții complete de clone care acoperă toate isoformele exprimate."
Studiile funcționale anterioare ale izoformelor proteice s-au făcut în general pe bază de genă. Mai mult, cercetătorii au comparat frecvent activitatea izoformelor „minore” ale unei gene cu cea a izoformei sale predominante într-un anumit țesut. Noul studiu a abordat problema funcțională dintr-o perspectivă mai largă - prin colectarea mai multor izoforme proteice de sute de gene și compararea modului în care acestea interacționează în mod specific cu orice altă proteină umană.