Що спільного між аваріями в системі електропостачання і порушеннями метаболізму в живій клітці? Виявляється, не так вже й мало.
Група вчених, які працюють під керівництвом Адільсона Моттера (Adilson Motter), стверджує, що прицільне видалення генів може відновити нормальне функціонування клітин з генетичними дефектами.
Перш ніж виступити з подібною заявою, автори зібрали велику кількість експериментальної інформації про метаболічні системи трьох видів одноклітинних. На основі цих даних була створена модель, що дозволяє віртуально керувати біологічними функціями клітин, порушеними в результаті генетичного дефекту.
Цікаво, що передумовою для дослідження стала більш рання робота Моттера, присвячена енергетичній системі США - іншій складній системі, що дуже відрізняється і одночасно багато в чому схожа з біологічними системами. Після аварії енергосистеми на північному сході США в 2003 р., коли серія послідовних відключень призвела до найтривалішого збою електропостачання в історії країни, фахівці встановили, що подібних подій можна уникнути, або, принаймні, знизити пов'язані з ними втрати, якщо при появі перших ознак нестабільності навмисно відключити окремі компоненти системи.
Моттер стверджує, що цей принцип застосовний і до біологічних систем, в яких один дефектний ген може запускати цілий каскад порушень. Результати дослідження також свідчать про те, що невелике навмисне ушкодження може запобігати набагато значніші втрати.
Дослідники використовували розроблену ними комп'ютерну модель для симуляції функціонування одноклітинного організму. Вони почали роботу з «ідеальної клітини», з геному якої видаляли один з ключових генів, що значно уповільнювало або повністю зупиняло її зростання. Не якщо потім видаляти додаткові гени, це стимулює віртуальну клітку до використання альтернативних механізмів життєдіяльності і відновлення здатності до зростання. Цікавий той факт, що чим більше вчені видаляли генів, тим вищим був рівень відновлення клітини - до певних меж, зрозуміло. За словами авторів, в основі цього ефекту лежить оптимізація ресурсів, які в нормальних умовах недостатньо або взагалі не використовуються кліткою.
Про інші особливості регуляції роботи генів - за вивчення яких навіть була вручена Нобелівська премія - читайте: «Премія за генний вимикач».
«Вічна молодість»
