Експансіонізм нуклеотидів

Деякі ділянки нашого геному складаються із тандемних повторів — послідовностей, що дублюють одне одного. Вони утворені певною одиницею повтору, яка зустрічається в геномі у різній кількості.

Серед них виділяють мікросателітні та мінісателітні повтори. Мікросателітні мають менший розмір дубльованих частинок (зазвичай складається з 2-6, іноді — до 10 пар нуклеотидів), ніж мінісателітні. Тринуклеотидні повтори належать до мікросателітних.

Вони так названі, бо одиниця повтору складається із трьох нуклеотидів. Загальна схема цієї одиниці виглядає так: CNG (виняток: GAA), де C — цитозин, N — будь-який нуклеотид, G — гуанін. Однією із властивостей цих повторів є схильність до експансії, тобто збільшення їх числа внаслідок помилки реплікації в даному місці. Результатом цього можуть бути хворобливі стани, такі як синдром фрагільної X-хромосоми (синдром Мартіна Белла), хорея Гантінгтона та міотонічна слабкість.

Невелика кількість повторів не викликає жодної симптоматики, тому цей варіант вважають нормальним. У такому стані кількість повторів не сильно змінюється. При перевищенні певного порогу виникає премутація: особина-носій не хворіє, але з великою ймовірністю народжує нащадка із мутацією. Мутація у такому випадку — це перевищення порогової кількості повторів, при якій вже розвивається хвороба, тож і кількість цих повторів досить швидко збільшується. Чим більша їх кількість, тим більш рання та сильна симптоматика.

Розгляньмо на прикладі хореї Гантінгтона. Це жахливе нейродегенеративне захворювання, що супроводжується розумовою відсталістю, проблемами в рухах та психіатричними проявами, симптоматика якого посилюється. Деякі ділянки нашого геному складаються із тандемних повторів — послідовностей, що дублюють одне одного. Вони утворені певною одиницею повтору, яка зустрічається в геномі у різній кількості.

 
Захворювання успадковується за аутосомно-домінантним типом та частотою поширення 9,71:100000. Воно зумовлене експансією CAG-повтору в гені HTT у локусі 4p16.3. Цей ген кодує білок гантінгтін.
 
Захворювання викликає не сам CAG-повтор, а його велика кількість у хворого. У нормі кількість цих повторів становить до 26 одиниць. Якщо їхня кількість складає 27-35, то виникає явище премутації, а коли повторів 36 та більше — це вже мутація, при якій розвивається хвороба. До того ж якщо кількість повторів становить 36-40, то пенетрантність (частота прояву ознаки) не надто висока, а коли понад 40 — хвороба точно розвиватиметься. При мутації у білку гантінгтіні утворюється велика поліглутамінова ділянка, яка змінює структуру білка та погіршує його функцію. (продовження) Таке захворювання має властивість антиципації: з кожним поколінням воно проявляється все раніше. Тобто спершу хворітимуть люди старшого віку, їхні нащадки у більш ранньому віці, а наступне покоління — ще раніше. Це тому, що кількість повторів, якщо вони перетинають межу початку розвитку хвороби, стрімко зростає. В індивіда спершу розвиваються слабкі симптоми, та з часом вони посилюються. Середній вік розвитку хвороби: 35-44 роки, а медіанна тривалість життя після постановки діагнозу становить 15-18 років.
Джерела: 1 2


#генетика
Автор @euchromatin
Дизайнерка @Olenka_Tovstyk

❓Діти з пробірки, втручання в природний процес, штучні малюки, онкологія у мами! Ці міфи про сферу допоміжних репродуктивних технологій стрімко поширюються нашим суспільством. Настав час їх зруйнувати!

На допомогу прийде Лизогуб Оксана, старша ембріологиня клініки фертильності «Айвімед», сертифікована старша ембріологиня Європейської асоціації репродуктивної медицини, сертифікована клінічна ембріологиня Американської асоціації репродуктивної медицини.

Під час прямого ефіру в Instagram Оксана зруйнує ці й інші міфи, що пов'язані з "штучним" заплідненням.

📅 Чекаємо усіх 15 липня о 17:00 на нашій Instagram-сторінці!

До зустрічі!

The Father of Modern Neuroscience

The structure of the nervous system and neurons is clear to us nowadays. However, did you know that the discovery of the anatomy and physiology of the nervous system was one of the biggest controversies in the history of science?

Let's imagine ourselves as scientists in the late 1800s. How would we envision the structure of the nervous system? As reasonable scientists, we might propose that neural tissue is connected in one continuous network called the syncytium, which is a cytoplasmic mass containing several nuclei. This idea formed the basis of "The Reticular Theory" postulated by Joseph von Gerlach in 1871. It certainly sounds much different from our current understanding. We owe our knowledge to Santiago Ramón y Cajal, who is known as the father of modern neuroscience, and Camillo Golgi, who discovered the Golgi apparatus and proved that malaria is caused by a parasite.

In 1873, Camillo Golgi developed a new method called the black reaction to visualize brain cells. This technique involved using potassium chromate and silver nitrate to harden the tissue and selectively stain certain sections of it, clearly highlighting individual cells. However, this didn't significantly change scientists' views, as Golgi was still attached to the reticular theory. He did not accept the idea that the nervous system is composed of single cells. According to his perspective, smaller outgrowths were responsible for nutrition, while longer ones formed a diffuse network.

In 1887, Santiago Ramón y Cajal applied Golgi's staining method to his own research and was amazed by how neurons appeared. Cajal spent hours sketching what he observed, and these detailed drawings helped him develop a new understanding of the structure of the nervous system. He proposed that the nervous system consists of separate individual cells, just like other systems in the body. Cajal identified the cell body of a neuron, its long axon, and numerous dendrites with dendritic spines. Furthermore, he revealed the functions of these structures: dendrites as receivers and axons as transmitters. His theory is now known as "The Neuron Doctrine" and is widely accepted worldwide.

In 1906, Santiago Ramón y Cajal and Camillo Golgi were jointly awarded the Nobel Prize. Golgi, however, refused to admit defeat. In his speech entitled "The Neuron Doctrine - Theory and Fact," he provided a severe critique of Cajal's dogma. On the contrary, Cajal mustered the courage and delivered a respectful speech without judgment.

You can find the drawings at the following links:
• NY Times article with drawings
• Wikipedia gallery of drawings
Resources:
• Scientifica article on Golgi and Cajal
Author: @myroslavvaaa
Designer: @varvariy8
#engфаза

Вам завжди було цікаво дізнатись, як розвивається пухлина? Почнімо з інвазії та неоангіогенезу.

На цьому етапі відбувається руйнування оболонки та залучення судин до пухлини, адже щоб рости — потрібно їсти.

Пухлина починає виділяти речовини, що сприяють росту судин крізь її клітини.
Саме тоді пухлина вже може рости безперестанку та проникати в інші тканини, що потребують судин.
Інвазія дозволяє їй переходити з судини туди, куди їй потрібно. Таким чином, клітини починають втрачати зв'язок між собою. У медицині цей процес називають метастазуванням.

Не забуваймо: ми говоримо лише про дійсно ракові клітини — це клітини епітеліального походження. Вони можуть змінювати свою морфологію, ставати схожими на мезенхімальні, а також мають здатність до локомоторного руху.

Подібне називають епітеліально-мезенхімальною транзицією.
На відміну від дійсно ракової клітини, саркоми не мають подібної характеристики: вони вже формуються з мезенхімальних клітин.

Наступний етап — метастазування. Клітина не просто пливе кровоносними судинами, адже якщо вона спробує це зробити, то скоріш за все просто загине. Все через те, що подібну клітину дуже легко виявити макрофагам. Саме тому для руху вона має кріпитися на стінку судини й повільно повзти по ній.

При цьому клітини «вчаться» уникати імунної системи: вони виділяють білки, що притаманні макрофагам, ніби говорячи: «Я — теж макрофаг!». Подібна практика є дуже поширеною, адже за таких умов імунна система не може запустити апоптоз.
Така клітина має «доповзти» до місця призначення, в конкретне місце з певними умовами, інакше — загине через вплив оточення, гормонів тощо.

Вона дізнається куди має прибути за сигналом градієнта концентрації. Коли ж клітина досягає місця призначення — засинає. Згодом спляча ракова клітина, щоб мати вищі шанси на виживання, набуває властивостей сплячої стовбурової клітини: формує нішу, у якій почувається захищеною. Часом, вона може жити десятки років в такому стані.

Цікавий факт: певний час в Голлівуді були популярними косметичні процедури із застосуванням стовбурових клітин. На думку розробників даної процедури, це мало б допомогти зберегти молодість і красу. Та згодом виявилось: люди, які користувались такими послугами, частіше мали онкозахворювання.

Пізніше стало зрозуміло: разом зі сплячими стовбуровими клітинами у донорів могли відібрати й сплячі ракові клітини. Після пересадки вони прокидались і починали розвиватися в повноцінну пухлину.

#генетика
Авторка: @Anastasia_Gold1
Дизайнерка: @stanislavova_ana