SA Eesti Geenikeskus - genomics.ee

Biotehnoloogia rahvusvahelises meedias 2003 - 47. nädal (17.11-23.11)

====================================
Sisukord:
Rõugete keskaegne pärand
Geenivarianti seostatakse ainevahetushäirega
Vähi "kellad" kujunevad ravimärklauaks
Uus võimalus haiguste geneetika uurimiseks 
Vastsündinute geneetiline skriinimine tekitab poleemikat
Vererakud kasvatavad lihase
Embrüonaalsete tüvirakude uurimise rahastamine sai Euroopa Parlamendi toetuse
Uus ja kiirem järjestamise meetod
Helendav kala esimeseks geneetiliselt muundatud koduloomaks
Teadlased valmistasid esimese kunstliku valgu

===================================

 

Rõugete keskaegne pärand
HI-viiruse resistentsust tagav geenivariant esines Euroopas juba sajandeid enne AIDSi epideemia puhkemist. Arvati, et mutatsioon säilis, kuna see kaitses inimesi buboonkatku eest. Ajakirjas Proceedings of the National Academy of Sciences avaldatud matemaatilise modelleerimise tulemused näitavad, et tegelikuks resistentsuse allikaks on hoopis keskajal levinud rõuged.
Umbes 10% eurooplastest omavad geenivarianti, mis annab neile HI-viiruse suhtes resistentsuse, takistades viirusel immuunrakkude (valk CCR5 kemokiin retseptor) ründamist. Kuna mutatsioon tekkis ligi 700 aasta eest, ammu enne AIDSi esilekerkimist, siis eeldasid teadlased, et see osutas vastupanu ka teisele haigustekitajale (Yersinia pestis), mis tappis 14. sajandil buboonkatku käigus ligi 40% eurooplastest. Mutatsioon jäi populatsioonis püsima, kuna kaitses kandjaid järgnevate katkupuhangute eest.
California Ülikooli populatsioonigeneetikute Alison Galvani ja Montgomery Slatkin'i arvutuste kohaselt ei säilinud mutatsioon Yersinia tõttu. Kuigi buboonkatk tappis lühikese aja jooksul enam eurooplasi kui ükski teine tõbi, näitavad Galvani ja Slatkin'i arvutused, et katkupuhangud esinesid sedavõrd harva, et need poleks suutnud tagada CCR5 mutatsiooni sedavõrd laia levikut. Seevastu rõuged, mis on nakatanud Eurooplasi juba enam kui 2000 aastat, on kokkuvõttes külvanud katkust veelgi enam surma. Sealjuures erinevalt katkust surid rõugetesse enamasti lapsed, mis takistas vastupanu mittesoodustava geenivariandi järglastele edasikandumist. Samuti näevad Galvani ja Slatkin oma teooriale tuge asjaolus, et rõugete viirus nakatab immuunrakke HI-viirusega sarnasel moel.
(ScienceNow), 17.11.03

Geenivarianti seostatakse ainevahetushäirega
Itaalia ja Ameerika teadlased on avastanud ainevahetushäiret põhjustava geenimutatsiooni. Sagedamini mustanahalistel esinevat raua üleliigsuses väljenduvat häiret näib mõjutavat valku ferroportin 1 tootev geen SCL40A1, mis vastutab raua transpordi eest organismis. Mutatsioonid geenis SCL40A1 põhjustavad kõrgemat ferritiini taset, mis tingib raua akumulatsiooni makrofaagides. Uurimust kirjeldatakse ajakirjas Blood Cells, Molecules and Diseases
(HealthDayNews), 18.11.03 

Vähi "kellad" kujunevad ravimärklauaks
Teadlased on avastanud, et vähkkasvaja kasvu ja ravitulemust mõjutavad oluliselt nn "kella" geenid. Arvatakse, et ajasüsteemi mainpuleerimine võimaldaks kasvajaid paremini ravida. Rahvusvahelisel molekulaarmärklaudade ja vähiterapeutika konverentsil Bostonis avaldati uurimus, kus demonstreeriti kasvaja kasvu sõltumist kellaajast. Teine uurimus näitas, et tsirkadiaanrütme ehk päevatsüklit reguleeriva geeni puudumisel muutusid hiired väga vastuvõtlikkuks vähile. Samuti on täheldatud vähktõve sagenemist vahetustega töötavatel inimestel, kes töötavad tavapärasest erineval ajal. 
Teadlased on identifitseerinud vähemalt kaheksa rakutasandil päevatsüklit reguleerivat geeni. Nimetatud geenid juhivad 24-tunnises tsüklis nt raku jagunemist või selle hävitamist. Kasvajarakud alluvad paremini ravimitele teatud tsirkadiaantsükli ajahetkel. Uuringute kohaselt on vähiravi ajastamise tulemusena võimalik suurendada mitmekordselt tõenäosust pikendada patsiendi eluiga viie aasta võrra.
(HealthDay), 18.11.03

Uus võimalus haiguste geneetika uurimiseks 
Teadlased on kasutanud ultraviolettvalgust regulatiivse valgu ja RNA märklaua "kokkukeevitamiseks", luues uue lahenduse erinevate inimhaigustega seotud valkude identifitseerimiseks. Kirjeldatud meetodil on identifitseeritud mitmeid RNA molekule, mida reguleerib RNA-sidevalk Nova, mis on seotud konreetse autoimmuun-neurodegeneratiivse haigusega. Teadlased loodavad, et uus tehnoloogia aitab leida ka teiste neuroloogiliste haigustega nagu näiteks fragiilse X sündroomiga seotud valkude RNA märkaludu.
Ajakirjas Science tutvustatud uurimust juhtis Robert B. Darnell Howard Hughes'i Meditsiiniinstituudist, kes on koos kolleegidega uurinud RNA sidevalku Nova, mis reguleerib alternatiivset splaissingut. Eelnevalt oli näidatud, kuidas Nova kinnitub RNAle ja oli ka identifitseeritud mõned spetsiaalsed RNA märklauad ajus. Darnelli sõnul on Nova vaid üks paljudest RNA-sidevalkudest, mis on seotud inimhaiguste tekkega. Seetõttu võimaldab RNA-märklaudadu reguleerivate RNA-sidevalkude identifitseerimise meetod paremini mõista haiguste põhjuseid.
(ScienceDaily), 18.11.03

Vastsündinute geneetiline skriinimine tekitab poleemikat
Uus tehnoloogia võimaldab testida vastsündinuid üheaegselt paljude haiguste vastu. Tehnoloogia (tandem mass spektromeetria) abil on võimalik avastada vaid ühest veretilgast enam kui 20 geneetilise häire olemasolu. Tõstatub küsimus, kas seda on vaja, sest enamus häiretest on väga haruldased ja paljud neist ravimatud. USA tervishoiutöötajad arutavad, kas uut tehnoloogiat peaks kasutama kõigi vastsündinute testimiseks kõigi võimalike haiguste vastu.
Ajakirja Journal of the American Medical Association uurimuse kohaselt on tänaseks 24 osariiki reguleerinud tandem mass spektromeetria kasutmise seadusega, neli plaanivad seda lähiajal ning veel neli lubavad seda vabatahtlikkuse alusel. Tehnoloogia kasutuselevõtmiseks on initsiatiiv tulnud erinevate geneetiliste häiretega laste vanematelt. Esialgse uurimuse kohaselt satuvad vahetult pärast sündi diagnoositud lapsed harvemini haiglasse kui lapsed, kellel häire diagnoositakse hiljem. Samuti täheldatakse sünnijärgselt häirest teada saanud vanematel vähem stressi.
(HealthDayNews), 18.11.03

Vererakud kasvatavad lihase
Vere tüvirakud suudavad kujuneda lihasrakkudeks ning aidata parandada kahjustunud kude, kirjutavad teadlased ajakirjas
Nature Medicine. Samas leiab kirjeldatud muutus aset sedavõrd harva, et ravimeetodina kasutamiseks oleks vaja tõsist stimulatsiooni.
Viimastel aastatel on mitmeid kordi kinnitatud ja samas ka kahtluse alla seatud ühe koe tüvirakkude võimet kujuneda teiseks koeks nt vere tüvirakkude kujunemist aju- või lihasrakkudeks.
Seekord teatavad Margaret Goodell (Baylor College of Medicine) ja Fabio Rossi (British Columbia Ülikool) kolleegidega kahes artiklis, et vere tüvirakkude järglased suudavad tõepoolest aidata kaasa täiskasvanud lihaskoe kujunemisele. Mõlemad töörühmad kasutasid projektis hiire tüvirakke.
(ScienceNow), 19.11.03

Embrüonaalsete tüvirakude uurimise rahastamine sai Euroopa Parlamendi toetuse
Euroopa Parlamendis toimunud tasavägine hääletus küsimuses, kas EL peaks rahastama inimembrüotest saadud kudedega seotud teadustegevust, lõppes positiivselt neile, kes seda praktikat pooldavad.
Parlamendi-poolne ettekandja Peter Liese kutsus küll parlamendisaadikuid hääletama rahastamist lubavate ettepanekute vastu, kuid kõik embrüonaalsete tüvirakkude kasutamist puudutavad jäigad muudatusettepanekud lükati tagasi. Euroopa Komisjoni algatatud eelnõu sai 300 poolt- ja 210 vastuhäält.
Euroopa Parlamendi liikmed ei toetanud ka Komisjoni poolset ettepanekut kehtestada mitmearvulistest embrüotest saadavate tüvirakkude osas kindlat ajalist piirangut. Samas toetati põhimõtet eelistada ELi poolsel rahastamisel teadustegevust, kus kasutatakse täiskasvanud tüvirakke ning finantseerida uute embrüonaalsete tüvirakkudega seotud uurimistegevust vaid juhul, kui see on piisavalt põhjendatud. Suurema läbipaistvuse tagamiseks toetati Euroopa Komisjoni ettepanekut koostada igal aastal nimekiri ELi raamprogrammidest rahastatavatest projektidest, mille käigus kasutatakse embrüonaalseid tüvirakke.
P. Liese kirjeldas hääletust embrüonaalsete tüviraku-uuringute pooldajate Phyrrose võiduna. Ta lisas, et on isiklikult väga pettunud ning ei kujuta ette, et Saksa valitsus või mõni teine “kriitilise meelega” valitsus saaks selliseid ettepanekuid heaks kiita. Liese arvates lasi Euroopa Parlament käest võimaluse seada teadustegevus kindlasse eetilisse raamistikku. Lõpliku otsuse selles küsimuses langetab ELi Ministrite Nõukogu, kes hakkab poolt- ja vastuargumente vaagima 3. detsembril.
(Cordis), 20.11.03

Uus ja kiirem järjestamise meetod
Whiteheadi Instituudis väljatöötatud ja firma Network Biosystems poolt turustatav seade BioMEMS 768 Sequencer on seni kasutusel olevast tehnoloogiast sedavõrd palju kiirem, et suudaks inimese genoomi järjestada ühe aastaga. Esimesel korral kulus selleks kümmekond aastat. Senisest oluliselt kiirem tehnoloogia lubab edasiminekut nii genoomika uuimises, kohtumeditsiinis, DNA-diagnostikas ja tervishoius tervikuna.
Tänaseks on järjestatud ligi 150 organismi genoomid, mis võimaldavad üha täpsemalt mõista geenide rolli inimese organismis ja haiguste tekkes; kuidas organismid on omavahel seotud. Seade BioMEMS 768 peaks teadlaste sõnul genoomi järjestamist oluliselt kiirendama, kuna võimaldab töödelda kuni 7 miljonit DNA "tähte" päevas ehk viis korda enam kui teised konkureerivad lahendused.  
Masinas kasutatakse kahte suurt klaasist kiipi, milles on mikrokanalid ehk read. Seetõttu suudetakse lugeda korraga 384 rida (4 korda senisest enam), kus igas on 850 aluspaari (senise 550 asemel). Ühe rea lugemiseks kulub 45 minutit. Samal ajal kui ühte kiipi kasutatakse järjestuse määramiseks, saab teist selleks ette valmistada, mis tähendab, et järjestust on võimalik määrata vahetpidamata. Samuti peaks lähitulevikus tänaste lahendustega võrreldes vähenema 100 korda DNA järjestuse määramiseks vajamineva toormaterjali hulk.
(Betterhumans), 21.11.03
(ScienceDaily), 21.11.03

Helendav kala esimeseks geneetiliselt muundatud koduloomaks
Punast fluorestsentsi helendav troopiline kala sai esimese geneetiliselt muundatud kodulooma tiitli. Algselt keskkonnale ohtlike mürkide avastamiseks mõeldud vöötkalade litsentsi omandanud firma Yorktown Technologies, L.P. otsustas neid turustada akvaariumikaladena. 
Teadlased on aastaid uurimistöö hõlbustamiseks kasutanud geeni, mille produkt tekitab helendavat valgust. Kõnealustes kalades kasutatud geen pärineb merekorallist, mis paneb selle omaniku samuti helendama. Algselt pidi Singapuri Ülikooli teadlase Zhiyuan Gong'i geneetiliselt aretatud kala hõlbustama keskkonnareostuse avastamist, sest pidi helendama hakkama toksiinide olemasolul. Jaanuaris GloFish kaubamärgi all turule jõudvate kalade hinnaks arvatakse kujunevat umbes 5 dollarit.
(Reuters), 21.11.03

Teadlased valmistasid esimese kunstliku valgu
Teadlased konstrueerisid keerukate algorütmide abil tavalises lauaarvutis uue looduses mitte esineva funktsioneeriva valgu. Saavutus peab tooma selgust, kuidas valgud arenevad ja miks loodus "eelistab" teatud valgustruktuure teistele. Samuti peaks kunstlike valkude loomine võimaldama konstrueerida uudseid ensüüme, mida saaks kasutada nii meditsiinis kui tööstuses, selgitas uurimust juhtinud David Baker Washingtoni Ülikooli Howard Hughes Meditsiiniinstituudist. 
Bakeri juhtimisel avaldati ajakirjas Science uurimus, kus tutvustati valkude konstrueerimise võimalusi.
Valgud sünteesitakse algselt pikkade aminohapete jadadena ning need ei funktsioneeri korrektselt enne, kui nad pole keerukalt kobarasse voltunud. Valkude struktuuri kokkuvoltumise seaduspärasuse ennustamine ja mõistmine on üks kesksemaid bioloogia probleeme. Bakeri hinnangul kätkeb valgu struktuuri kaardistamine ja selle kunstlik valmistamine suurt teaduslikku ja ka praktilist potentsiaali. Kui suudetakse luua midagi enneolematut, siis võimaldab see konstrueerida uudseid molekulaarseid mehhanisme nt võib rakendada valkude funktsioone ravis. Bakeri töörühm konstrueeris 93-aminohappest koosneva struktuuri nimetusega Top7. Järgnevalt üritatakse Bakeri laboris genereerida spetsiaalsete funktsioonidega valke.
(ScienceDaily),  21.11.03

====================================
Tagasiside:
tel: 07 440428; 056 469494
email:  
arhiiv: nädalaülevaated

Sihtasutus Geenikeskus:
Riia 23b, Tartu, 51010
tel: 07 375030
email:
veeb: genomics.ee 

© 2003, SA Geenikeskus • Esitatud materjale võib reprodutseerida viidates autorile.