Biologiczne Podstawy Choroby Huntingtona
Część druga

Konstrukcja każdej funkcjonalnej proteiny zaczyna się na poziomie kodu DNA, w którym kodony oraz ich kolejność decydują o tym jaka proteina powstanie w wyniku przyłączania kolejnych aminokwasόw. Sposób w jaki proteina spełnia swoje zadania i jej współdziałanie z innymi proteinami i cząsteczkami w komórce, jest zdeterminowane jej trójwymiarowym kształtem. Kształt proteiny, który z kolei zależy od kolejności zsyntetyzowanych w niej aminokwasów, decyduje o tym czy może ona „dopasować” się do innych protein, i wejść z nimi w odziaływanie.

Komórki nerwowe człowieka zawierają proteinę zwaną „huntingtin.” Naukowcy jeszcze nie są pewni jej roli w komórkach nerwowych, ale stwierdzone już jest, że jej obecność jest konieczna do normalnego ich działania. Huntingtin, jak wiele innych protein, zawiera aminokwas glutaminę. U osób dotkniętych chorobą Huntingtona, huntingtin zawiera zbyt wiele glutaminy. Te dodatkowe sekwencje aminokwasu w strukturze proteiny wynikają z błędnego kodu DNA, zawierającego zbyt wiele kodonów (C-A-G) kopiujących glutaminę. Zatem podstawową przyczyną choroby Huntingtona jest błędny kod DNA, odpowiedzialny za syntezą proteiny zawartej w komórkach nerwowych.

Kwestią pozostaje pytanie, ile kopii kodonu C-A-G w DNA powoduje chorobe? Naukowcy wiedzą już, że u osob mających od 10 do 35 kopii, choroba nie występuje. Chorobę wywołują proteiny zsyntetyzowane według wadliwego DNA zawierającego powyżej 40 kopii C-A-G. Trudno jest przewidzieć, czy graniczna liczba 36 do 39 kopii jest wystarczająca, aby spowodować chorobe. W tej grupie osób dochodzi do zachorowań, ale trudno jest ustalić jakiekolwiek ich prawdopodobieństwo.  Więcej informacji na ten temat można znaleźć w języku angielskim, w witrynie internetowej:

Stwierdzonym jest, że zbyt wiele kopii C-A-G w kodzie DNA, który służy komórkom jako „blue print” do syntezy  proteiny huntingtin, powoduje chorobę Huntingtona. Pozostaje bez odpowiedzi pytanie, dlaczego właśnie te proteiny zawierające dodatkowe glutaminy wywołują tak katastrofalne efekty? Niestety, naukowcy jeszcze do tej pory nie mają zdecydowanej odpowiedzi, choć istnieją już dwie hipotezy. Jest wiadomo, że kształt proteiny decyduje o jej funkcjonalności i współdziałaniu z innymi proteinami. Jedno z odkryć sugeruje iż nadmiar glutamin w proteinie huntingtin, może ją usztywniać. Ponieważ proteiny w komórce nerwowej mogą oddziaływac tylko wtedy gdy są one dostatecznie ruchliwe i giętkie, te komórki, ktόre zawierają sztywną proteinę huntingtin, wcześnie obumierają w procesie zwanym apoptozą. Inna grupa naukowców odkryła ostatnio, że proteiny huntingtin zawierające dodatkowe glutaminy i będące w związku z tym większymi od normalnych, potrafią przechwycić inne proteiny w komórce, uniemożliwiając im wykonywanie właściwych funkcji. Te dwie hipotezy wydają się tłumaczyć, dlaczego ta właśnie wadliwa proteina może w sposób niebezpośredni zaburzyć działanie komórek nerwowych, i w rezultacie doprowadzić do ich obumarcia. Więcej informacji na ten temat witrynie: HERE.)

Naukowcy kontynuują prace badawcze nad przyczynami HD, a szczególnie nad poznaniem jej mechanizmu. Porównanie tworzenia protein do procesu budowy domu pozwala na zrozumienie ogólnego zarysu tego mechanizmu. Tak, jak w procesie budowy domu wszystkie jego elementy muszą pasować do siebie, aby skończony budynek był w pełni funkcjonalny, tak i organizm ludzki funkcjonuje sprawnie tylko wtedy, gdy wszystkie jego elementy-proteiny są zsyntetyzowane zgodnie z „rysunkiem technicznym”, czyli DNA. Niewłaściwie „złożona” proteina nie ma możliwości współdziałania z innymi, co prowadzi do narastających nieprawidłowości w działaniu komórki, i do jej ostatecznej śmierci.

odatkowe informacje dotyczące choroby Huntingtona można znaleźć w witrynie:

We hope you enjoyed this section of the HOPES website. To email this article to a friend, please click here. To leave feedback for the HOPES team, click here. Make sure to specify which article you're referring to.

-A. Milczarek, 7-25-04

Czytelnik znający język angielski może przeczytać więcej of kodzie DNA i chorobie Huntingtona w tych witrynach internetowych i publikacjach:

1. The Tech zawiera bardzo dobre wytłumaczenie z rysunkami kodu genetycznego DNA.
2. Witryna internetowa "Cooperative Research Centre for Discovery of Genes for Common Human Diseases" (Gene CRC) z Australii także objaśnia kod DNA.
3. Cummings, C. J and Zoghbi, H.Y. "Trinucleotide Repeats: Mechanisms and Pathophysiology." Annu. Rev. Genomics Hum. Genet. 2000. 1:281-328.
   Jest to skomplikowana publikacja  która opisuje symptomy choroby Huntingtona i tłumaczy hipotezy dotyczące działania proteiny huntingtin.
4. Falush D, et al. "Measurement of mutational flow implies both a high new-mutation rate for Huntington disease and substantial under ascertainment of late-onset cases." Am J Hum Genet 68 (2) 2001 Feb: 373-385.
   Skomplikowana publikacja analizująca liczby kodonów C-A-G które powodują chorobe.
5. "Huntington's Disease". Online Mendelian Inheritance in Man.
   Tutaj można znaleźć spis publikacji o najnowszych badaniach dotyczących choroby Huntingtona jak wpisze się „Huntington’s Disease” w okienku na górze strony.
6. "Huntington's Disease". Web MD.
   Opracowanie popularno naukowe które tłumaczy historie, objawy, i leczenie choroby Huntingtona/
7. Li SH, Lam S, Cheng AL, Li XJ. "Intranuclear huntingtin increases the expression of caspase-1 and induces apoptosis." Human Molecular Genetics, 2000, Vol. 9, No. 19: 2859-2867.
   Bardzo skomplikowana publikacja  która opisuje jak niewłaściwie złożona proteina huntingtin powoduje śmierć  komórek nerwowych.
8. Nucifora, Frederick C. Jr., et al. "Intranuclear huntingtin increases the expression of caspase-1 and induces apoptosis." Human Molecular Genetics, 2000, Vol. 9, No. 19: 2859-2867.
   Następna publikacja opisująca jak proteina huntingtin powoduje śmierć komórek nerwowych.

Last Modified: 05/22/2009

An educational product of HOPES, not to be used in place of medical care. For more information about HOPES, click on the Logo. To contact HOPES with comments or questions, click here.