Naukowcy zidentyfikowali nową rolę kompleksu białkowego w centrum ludzkiego zaburzenia genetycznego zwanego zespołem Bardeta-Biedla, lub BBS, na które obecnie nie ma lekarstwa.
Zespół Bardeta-Biedla powstaje, gdy kompleks białkowy BBSome działa nieprawidłowo. Ponieważ BBSome reguluje formę i funkcję rzęsek, struktur przypominających włosy na powierzchni komórek, BBS został sklasyfikowany jako choroba rzęsek.
Jednak szerokie spektrum objawów związanych z BBS – z których najczęstszym jest utrata wzroku, a także otyłość, dodatkowe palce u rąk i nóg oraz nieprawidłowe funkcjonowanie nerek – doprowadziło do wysunięcia hipotezy, że przyczyna zespołu może nie leżeć wyłącznie w rzęskach.
W nowym badaniu opublikowanym w Developmental Cell, zespół z University of Michigan Life Sciences Institute przedstawia pierwszy znany bezpośredni dowód na te hipotezy. Ich odkrycia pokazują, że BBSome działa poza rzęskami, aby wspierać wzrok, przynajmniej u jednego wspólnego gatunku modelowego.
Odkrycie miało swój początek, gdy naukowcy z laboratorium członka wydziału LSI, Shawna Xu, badali, jak maleńkie glisty zwane Caenorhabditis elegans mogą wyczuwać światło, mimo że nie mają narządów podobnych do oczu. Ponieważ glisty mają prosty i dobrze odwzorowany układ nerwowy, laboratorium Xu wykorzystuje je jako model do zrozumienia fundamentalnej biologii stojącej za różnymi formami odczuwania.
Zespół przeprowadził genetyczny screen, czyli proces wprowadzania losowych mutacji w celu określenia, które geny są wymagane dla danego procesu biologicznego, aby znaleźć geny zaangażowane w zdolność robaków do reagowania na światło. Większość mutacji, które powodowały, że robaki przestawały wyczuwać światło, okazała się być w BBSome. Podobnie jak w przypadku stopniowej utraty wzroku, której doświadczają pacjenci z BBS, robaki z mutacjami BBSome stopniowo traciły zdolność do wyczuwania światła w miarę starzenia się.
Dzięki serii kolejnych eksperymentów zespół odkrył, że BBSom odgrywa rolę w odczuwaniu światła niezależnie od roli, jaką pełni w rzęskach. W jednym scenariuszu zmutowano C. elegans, aby usunąć wszystkie rzęski; w drugim eksperymencie pozostawiono rzęski na robakach, ale uniemożliwiono BBSome dotarcie do rzęsek. W obu przypadkach robaki nadal były w stanie wyczuwać światło, tak długo jak BBSom funkcjonował w pozostałej części komórki.
