Генетические мутации, которые были изучены больше всего — это те, которые были связаны с болезнями человека. Но как насчет мутаций, которые приносят некоторую пользу? В новом исследовании ученые определили мутации, которые могут делать и то, и другое. Конусно-стержневая дистрофия относится к группе заболеваний, которые влияют на сетчатку и могут привести к слепоте. Это расстройство может быть вызвано мутациями в нескольких различных генах, в том числе так называемой Rab3 — взаимодействующей молекуле RIM1. В новом исследовании, опубликованном в журнале Brain, ученые смоделировали эту мутацию у плодовой мушки — организма, имеющего много общего с человеческим геномом. Исследователи определили, что мутация фактически улучшает функцию синапсов — точек, в которых нейроны соединяются и общаются друг с другом.
Мутации, разрушающие синаптические белки, как правило, нарушают функцию мозга, но не в этом случае.
“Очень редко мутация приводит к улучшению, а не к потере функции”, — сказал профессор Тобиас Лангенхан из Лейпцигского университета.
Исследователи показали, что обычная летучая версия RIM1 функционирует так же, как и человеческая версия. Затем они ввели человеческие мутации в белок мухи, чтобы изучить эффекты. Они использовали электрофизиологические инструменты для измерения синаптической активности у мух, несущих мутации RIM1.
“Мы действительно наблюдали, что животные с мутацией показали значительно повышенную передачу информации в синапсах. Этот удивительный эффект на синапсы мух, вероятно, обнаруживается таким же или похожим образом у пациентов-людей и может объяснить их повышенную когнитивную работоспособность, а также их слепоту”, — добавил Лангенхан.
Дополнительная работа показала, что мутация сближает молекулярные компоненты, участвующие в синаптической передаче. В мутантных синапсах было высвобождено больше нейротрансмиттеров, показавших, как мутация может ускорять нервные импульсы.
Микроскопы со сверхразрешением позволили исследователям анализировать отдельные молекулы, даже подсчитывая их, чтобы подтвердить, что они более тесно агрегированы, чем обычно.
«Около 75 процентов генов, связанных с болезнями человека, также переносятся плодовыми мухами», — отметил Лангенхан, который планирует дополнительную работу с коллегами, чтобы продолжить моделирование связанных с болезнью мутаций у плодовой мухи.
