Nuo kūdikystės ir dažniausiai visą gyvenimą kai kurios šeimos kenčia nuo lūžinėjančių plaukų dėl įgimtos plaukų slinkimo formos, vadinamos moniletriksu. Bonos universiteto ligoninės ir Bonos universiteto mokslininkai nustatė priežastines mutacijas kitame keratino gene KRT31. Jie tikisi, kad tai pagerins šios retos ligos diagnozę.
Jų rezultatai dabar buvo paskelbti British Journal of Dermatology.
Monilethrix yra reta įgimta plaukų netekimo forma, taip pat žinoma kaip alopecija, ir paprastai prasideda pirmaisiais gyvenimo mėnesiais. Tai daugiausia paveikia pakaušio sritį. Stebina didžiulis plaukų slinkimo laipsnio kintamumas – nuo nedidelio plaukų slinkimo iki visiško plaukų nebuvimo šeimoje.
Pasikartojantys normalaus storio mazgai pažeistiems „verpstės plaukams“ suteikia perlų gijos išvaizdą. Tarpiniai susiaurėjimai nutrūksta labai lengvai. Yra žinoma, kad dominuojančiame moniletrikso atveju trijų keratino genų KRT81, KRT83 ir KRT86 mutacijos yra atsakingos už sutrikusį keratino tinklą, kuris vaidina svarbų vaidmenį kuriant plaukų struktūrą.
Nesąmonė (stop) mutacija „verpstės plaukams“
Mokslininkų grupė, vadovaujama prof. Reginos Betz iš UKB Žmogaus genetikos instituto, kuri yra Transdisciplininių tyrimų srities (TRA) „Gyvenimas ir sveikata“ ir Bonos universiteto Imunojutimo kompetencijos grupės2 narė, ištyrė keturis šeimos, kuriose įtariamas moniletriksas, kuriose trijuose žinomuose genuose mutacijų nerasta.
Komanda atliko egzomų seką šešiems paveiktiems šeimos nariams, ty visi baltymus koduojantys regionai buvo ištirti jų genetinėje medžiagoje.
Visuose šešiuose paveiktuose individuose mokslininkai nustatė vadinamąją nonsense (stop) mutaciją KRT31 gene, dėl kurios per anksti nutrūksta baltymo sintezė. Naudodami papildomą seką, jie taip pat galėjo rasti šią mutaciją kituose paveiktuose šeimos nariuose. Prof. Betzo komandai pavyko nustatyti naują moniletrikso geną su KRT31.
„Nors nukentėjusios šeimos iš Vokietijos nepažįsta viena kitos ir yra iš skirtingų regionų, mums pavyko parodyti, kad ši mutacija greičiausiai kilo iš bendro protėvio ir vėliau buvo perduota daugeliui kartų.
„Lieka išsiaiškinti, ar ši mutacija taip pat gali būti aptikta visoje Europoje ar net visame pasaulyje, bet tai tikėtina“, – sako pirmasis autorius Xing Xiong, Bonos universiteto Žmogaus genetikos instituto UKB doktorantas.
Genų lokalizacija ląstelėje lemia funkciją
Tyrėjai atidžiau pažvelgė į KRT31 funkciją. KRT31 koduotas baltymas, kaip ir daugelis kitų keratinų, dalyvauja formuojant odos ląsteles. Šie baltymai susirenka į polimerinių skaidulų baltymus ir taip sudaro atraminę ląstelei. Jei yra šių baltymų defektų, išsivysto odos ir plaukų ligos.
Tyrimai mikroskopu, naudojant imunofluorescenciją, parodė, kad „normalus“ KRT31 yra lokalizuotas citoplazmoje, o mutavęs KRT31 daugiausia randamas aplink ląstelės membraną. „Todėl vykstant mutacijai keičiasi baltymo lokalizacija ląstelėje. Tai reiškia, kad bus sutrikusi ir jo funkcija”, – teigia prof. Betzas.
Bendradarbiaudama su Bonos universiteto „Cluster of Excellence ImmunoSenstation2“ komanda, kuriai vadovauja UKB Struktūrinės biologijos instituto direktorius prof. Matthias Geyer, prof. Betzo komanda taip pat išanalizavo baltymo struktūrą ir galimą jo poveikį. sustabdyti mutaciją.
Paprastai dvi keratino molekulės kaip heterodimeras dviguboje pakuotėje visada sulygina savo galus su kitų heterodimerų galais, o tai sudaro vadinamąsias disulfidines jungtis.
„Manome, kad ši disulfidinė jungtis nebegali susidaryti dėl stop mutacijos ir dėl to sutrikusi baltymo funkcija“, – sako prof. Ji įsitikinusi, kad KRT31 įtraukimas į plaukų, odos ir nagų ligų diagnostikos genų grupes pagerins plaukų slinkimo paliestų diagnostiką.