Американские и швейцарские биологи превратили несколько лабораторных мышей в "супергрызунов", нарастив им дополнительные мускулы при помощи генетической модификации, которая отключила гены, блокирующие рост мышечных клеток и жировой ткани- результаты работы опубликованы в статьях в журнале Cell. Группа ученых под руководством Йохана Ауверкса (Johan Auwerx) из Федеральной политехнической школы в Лозанне (Швейцария) вывела породу мышей-"суперменов", поочередно выключая или включая различные гены в миоцитах - клетках мускульной ткани.
Ауверкс и его коллеги обнаружили, что потомство мышей с "выбитым" геном NCOR1 приобрело настоящие сверхспособности - такие грызуны были в два раза быстрее и выносливее своих "обычных" родственников и оказались менее чувствительными к холоду.
Ген NCOR1 управляет считыванием некоторых фрагментов клеточной ДНК, упрощая доступ к отдельным участкам двойной спирали, и таким образом может "включать" или "выключать" сразу несколько десятков генов. Как выяснили ученые, этот участок ДНК запускает несколько цепочек генов, ограничивающих пределы роста мускулов и некоторых других типов клеток.
После отключения этого гена трансгенные мыши могли пробежать дистанцию около 1,5 километров без единой остановки, тогда как грызуны из контрольной группы редко достигали отметки в 700 метров.
Это объясняется тем, что их мускулы не только увеличили объем, но и изменились с качественной точки зрения. "Супермышцы" научились лучше перерабатывать глюкозу и проявляли повышенную устойчивость к продуктам окисления. Энергетические станции клетки - митохондрии - увеличились в размере и стали эффективнее запасать кислород и использовать его для производства энергии.
Обычные грызуны быстро устают из-за того, что активность гена NCOR1 резко повышается во время интенсивной работы мышц. Этот участок ДНК включает специальные клеточные механизмы, которые ограничивают поглощение глюкозы и жирных кислот клетками мускулов.
Как отмечают ученые, это объясняет и то, почему грызуны-"супермены" могут объедаться жирной и высококалорийной пищей без серьезных последствий для своего здоровья - их мускулы умеют сжигать повышенное количество жиров и углеводов.
В другой статье эта же группа биологов изучила работу гена NCOR1 в жировых клетках мыши. Оказалось, что грызуны с частично подавленным геном NCOR1 быстро набирали вес, но при этом не проявляли признаков диабета второго типа. Восстановление работы этого участка ДНК снизило вес грызунов и нейтрализовало все остальные эффекты генной терапии.
Ученые полагают, что открытие поможет разработать лекарства от мускульной атрофии у пожилых людей, но и не исключают того, что недобросовестные спортсмены могут использовать соответствующие препараты в качестве допинга.
"Наше исследование поможет бороться с ослаблением мускулов у пожилых людей, что часто приводит к неожиданным падениям и нередко становится причиной переломов и госпитализации. Кроме того, мы считаем, что подобные средства помогут больным с генетической дистрофией мускулов. С другой стороны, антидопинговые ведомства должны следить за нелегальным распространением таких лекарств", - заключает Ауверкс. |
