Сотрудники массачусетского Института биомедицинских исследований имени Уайтхэда (Whitehead Institute for Biomedical Research) под руководством профессора Ричарда Янга (Richard Young) изучали роль белка c-Мус в транскрипции генов. Протеин и кодирующий его ген - Мус - участвуют в синтезе информационной РНК (иРНК) и в репликации (удвоении) ДНК, контролируя выпуск около 80% генетической информации в клетках млекопитающих.
Основную роль в реализации генетической информации играет процесс синтеза иРНК - транскрипция. В ходе транскрипции молекула ДНК раскручивается, и фермент РНК-полимераза синтезирует молекулу иРНК. Информационная РНК считывает только смысловую информацию - об одном белке, поэтому в ней, в отличие от основной матрицы, нет "белых пятен". Рибосомы расшифровывают иРНК, подбирая к каждому коду аминокислоту и комплектуя необходимый белок.
Ученым известно, что белок c-Myc, связываясь с молекулой ДНК, заставляет РНК-полимеразу начинать транскрипцию. Он, подобно репейнику, цепляет РНК-полимеразу и далее следует вместе с ней по раскрученной молекуле ДНК. Завершается процесс, как только РНК-полимераза "спотыкается" о бессмысленный генетический участок. То есть c-Myc включает транскрипцию, а выключается она самостоятельно, когда на пути попадается что-то вроде "лежачего полицейского". В статье "C-Myc regulates transcriptional pause release", опубликованной 30 апреля в журнале Cell, ученые показали данные, согласно которым тот же протеин способен аврально останавливать транскрипцию. А избыточное количество с-Мус может вызвать неконтролируемое размножение клеток — опухоль.
У 15% онкологических больных в клетках опухоли исследователи обнаруживают избыточное количество белка с-Мус: "Избыточное количества c-Myc — это сигнальный знак того, что эта клетка опухолевая. Маркер, конечно, не универсальный, но он характерен для большого числа онкологических заболеваний", — говорит Ричард Янг.
Ученые изучили стволовые клетки и нашли немало молекулярных подтверждений тому, что этот протеин способен останавливать транскрипцию до того, как РНК-полимераза наткнется на "лежачего полицейского" — бессмысленную последовательность ДНК. Следовательно, c-Myc нарушает синтез белка, и в действие вступают другие факторы, которые бесконечно реплицируют ДНК. Это приводит к тому, что клетки после деления не входят в состояние покоя, а постоянно размножаются.
В эксперименте на стволовых клетках ученые выяснили, что c-Myc подавал стоп-сигнал на 30% активно транскрибируемых генов. Однако Ричард Янг уверен, что таких генов может быть и больше, просто малые количества c-Myc невозможно зарегистрировать. В статье ученые смогли объяснить, как повышенная концентрация белка c-Myc блокирует дифференцировку клеток и помогает соединительной ткани переродиться в стволовые клетки. А тем, в свою очередь, — в онкологические.