Човешката ДНК съдържа инструкции за строителството на около 20 000 белтъка, които се явяват малки детайли от биологичната машина, поддържаща функционалността на нашето тяло.
Съчетанието на активни белтъци в клетката определя нейните функции – клетката на черния дроб, отговарящ за филтрацията на кръвта, има други функционални белтъци в сравнение например с клетката на мозъка.
Учените отдавна се занимават със структурирането на своите знания за белтъците. Не толкова отдавна е бил съставен пълен каталог на човешките белтъци, който позволил да се разшири разбирането на генетиката и общата биология на тялото.
Сега, в рамките на проекта Human Protein Atlas, учените от Кралския технологичен институт в Швеция са определили с рекордна точност функциите на белтъците в различни тъкани на тялото.
Те разказват, че такава база данни ще подобри медицината и фармацевтиката, тъй като информацията за белтъците ще стане пълноценна инструкция за създаване на максимално ефективни и безопасни лекарства.
„В хода на нашата работа извършихме удивително откритие. Оказва се, че като цяло съществуват много малко белтъци, които съставят различни комбинации в тъканите на човешкото тяло. Почти половината от 20 000 гена кодират белтъци, които се произвеждат във всички клетки и тъкани на организма“, разказва водещият автор на изследването проф. Матиас Улен.
Тези специални белтъци учените кръстили белтъци на „домашното стопанство“. Те играят решаваща роля в активацията на клетките и поддържането на пълноценното им функциониране.
Резултатите от изследванията показали, че 999 белтъка се оказали най-активни в тъканите на мъжките тестиси. Учените предполагат, че уникалността на тестикула се обяснява със сложността на процеса на изработка на сперма. Тъй като всеки сперматозоид трябва да има двойно по-къса ДНК, отколкото всички останали клетки на тялото.
Станало ясно също така, че в мозъчната кора се съдържат 318 активни белтъка, в черния дроб – 172, а в гладките мускули изобщо няма такива.
„Ако планирате да изучавате неврологичните разстройства, например дегенеративните заболявания от рода на Алцхаймер, то просто е необходимо да знаете какви белтъци функционират в мозъчните клетки“, добавя Улен.
По думите му в организма съществуват около 600 белтъка, които се явяват мишени за всички фармацевтични препарати. Изучаването на тези биологични единици позволява да се определи местонахождението на белтъка цел и така да се разбере какви може да са страничните ефекти от лекарствения препарат.
Всички тези открития са направени в хода на специален опит. За провеждането на фундаменталния експеримент учените използвали антитела, които били модифицирани по такъв начин, че се прикрепвали към различни белтъци.
След това учените събрали образци от 32 вида тъкани, които представлявали всички основни органи и тъкани в организма, и ги подложили на въздействието на антитела. Това било направено, за да може да се види какви белтъци се явяват активни – именно към тях „прилепват“ антителата.
Улен и колегите му планират да продължат своята работа над картографирането на белтъците на човешкото тяло. Те искат да създадат своеобразен „атлас на патологиите“, който нагледно да демонстрира процесите, които протичат по нездравословен начин по време на болест.
Това ще бъде максимално полезно, в случай че иде реч за изучаването на болести, свързани с активността на белтъците.
