Читать книгу Błąd Darwina - Группа авторов - Страница 25
2
ograniczenia wewnętrzne: czego uczy nas nowa biologia
chaperony
ОглавлениеNo właśnie. Istnieją też inne białka, tak zwane chaperony, których ważny podzbiór nazywany jest chaperoninami. Zapewniają one tak zwaną „kontrolę jakości”, czyli dbają o właściwe kształtowanie białek, za które odpowiadają. Jeden z najbardziej znanych chaperonów to HSP90 (heat shock protein 90, czyli białko szoku cieplnego 90). Odgrywa ważną rolę przy kształtowaniu wielu bardzo różnorodnych protein. Mutacje w tym białku generują najróżniejsze spotwornienia u muszek owocowych. Niektóre z takich potworów można hodować w laboratorium i doprowadzić do przekazywania anomalnego fenotypu na kolejne pokolenia. Po kilku sztucznych selekcjach wytwarzana jest pewna liczba jednostek obarczonych takimi anomaliami. Cechy te utrzymują się w sposób stabilny nawet po doprowadzeniu HSP90 za pomocą implantów genetycznych do ich zwykłej postaci54. Genetycy potrafią czynić w laboratoriach prawdziwe cuda. Pozwoliło im to stwierdzić, że HSP90 i podobne białka działają jak „kondensatory ewolucyjne” (Rutherford i Lindquist 1998; Queltsch i in. 2002; True i in. 2004). Oznacza to, że niektóre potencjalnie szkodliwe mutacje (byłyby takie, gdyby zostały eksprymowane) będą neutralizowane: choć są przekazywane z pokolenia na pokolenie, to pozostają nieaktywne do czasu aż jakaś mutacja bądź zasadnicze zmiany w środowisku (sytuacje stresowe, zob. s. 97) doprowadzą do ich ujawnienia, czyli przeobrażą odpowiedni genotyp w fenotyp55. Niedawno zaobserwowano bezpośrednią interakcję między HSP90 i białkiem chromatyny (zwanym Trithorax, skrót TRX). Jako że to białka chromatyny kontrolują procesy rozwojowe przez modulację sygnałów epigenetycznych (zob. dalej), to dane te wyjaśniają szczegółowo istotną rolę, jaką odgrywa współpraca HSP90 z owymi białkami przy aktywacji genów docelowych, a w szczególności genów nadrzędnych, takich jak geny Hox. Gdy HSP90 ulega uszkodzeniu – czy to w wyniku powstania mutacji genetycznej, czy działania zewnętrznych czynników farmakologicznych – funkcja owych nadrzędnych genów dominujących zostaje zaburzona, z wszystkimi dramatycznymi konsekwencjami, o których była już mowa.
54
W następnym rozdziale omówimy pionierskie eksperymenty Waddingtona.
55
W niedawno opublikowanej analizie buforowania mutacji przez HSP90 w roślinie Arabidopsis thaliana autorzy piszą: „Ten wynik zwiększa prawdopodobieństwo czynionych wcześniej sugestii, że HSP90 może odgrywać ważną rolę w zwiększaniu tempa zmian ewolucyjnych. My posuwamy się dalej i twierdzimy, że ilościowe badania genetyczne nie doceniają zakresu wariacji genetycznych, które mogą potencjalnie zmienić fenotyp” (Sangster i in. 2008, s. 2973). Na proste pytanie: „na jak wiele cech może on wpłynąć?” odpowiedź okazuje się równie prosta: „na niemal wszystkie”. „Udowadniamy, że wariacje genetyczne wrażliwe na HSP90 da się w A. thaliana zaobserwować z taką częstotliwością, że mogą one mieć wpływ na każdą cechę”.
