Загадка белка banp: как ошибка в ДНК ведет к раку и гибели клеток

Представьте себе белок-хранитель. Такой внутренний полицейский, который следит, чтобы в клетке не росла смута. Ученые давно подозревали, что белок под названием banp — именно такой страж. Он, вероятно, подавляет опухоли и регулирует хрупкий клеточный цикл. Но была проблема: всякий раз, когда исследователи пытались изучить его в культурах клеток, модельные организмы погибали. Тупик? Только до тех пор, пока в дело не вступили маленькие полосатые рыбки данио-рерио. Их эмбрионы развиваются снаружи, под микроскопом, что делает их идеальными живыми лабораториями. Как же они помогли раскрыть тайну?

Вот сценарий: ДНК клетки повреждена. Её деление тут же останавливается у «поломанного» участка. Включаются белки-ремонтники. Если починить не удаётся — клетка совершает самоубийство (апоптоз), чтобы не мутировать и не вредить всему организму. Профессор Масаи Ичиро из Института Окинавы предположил: у мутировавшей рыбки данио именно этот процесс массовой гибели клеток и привёл к уродству — неправильно сформированным глазам. Логично, правда?

Чтобы проверить догадку, учёные прочитали (секвенировали) ген banp у мутантной рыбки. И нашли в нём массу ошибок! Дальше — изящный эксперимент. Они взяли здоровые эмбрионы данио и специально повредили этот ген у части из них. Результат? Глаза развивались с дефектами. Это стало прямым доказательством: без работающего banp починка ДНК ломается, и организм страдает.

Но как именно работает этот белок? Banp — это фактор транскрипции, он помогает «считывать» информацию с ДНК, преобразуя её в РНК. Учёные сравнили, какие гены активны у мутантов и у обычных рыбок. Оказалось, banp управляет экспрессией целых 31 гена! И каждый из них в той или иной степени влияет на ремонт генома. Мутантный же белок не мог обеспечить нужную «дозу» помощи. Представьте плохого дирижёра, из-за которого весь оркестр сбивается. Восстановление ДНК просто не запускалось.

Таким образом, мутация в banp ведёт к катастрофической цепной реакции — массовой гибели клеток. Это открытие — важный шаг к пониманию, как поломки в клеточном цикле приводят к раку. Кстати, о клеточной смерти. Пока японские учёные разбирались с banp, их американские коллеги совершили другое открытие: они нашли способ остановить пироптоз — бурную, воспалительную форму клеточного самоуничтожения, которую раньше считали необратимой. Получается, даже запрограммированную гибель можно взять под контроль. Науке есть куда стремиться, не правда ли?