Молекулярные механизмы генетических процессов. Избранные лекции по курсу "Генетика с основами селекции". Буторина А.К - 37 стр.

                                  37
и реализации генетической информации. Однако в конце 90-х годов XX
века был установлен еще один тип матриц – конформационный (или про-
странственный, в отличие от линейных матриц – ДНК, РНК), определяю-
щий пространственную укладку полипептидов. Этот тип матриц характе-
рен для белков – прионов – инфекционных агентов, вызывающих тяже-
лейшие заболевания у людей и животных.
       Ряд нейродегенеративных заболеваний (губчатых энцефалопатий)
человека и других млекопитающих связан с белковой инфекцией. К числу
таких болезней у людей относят куру, семейную смертельную бессонницу,
синдром Кройцфельда-Якоба, болезнь Герштмана-Штросслера-Шайнкера,
а также заболевания животных: скрэпи овец и коз (или вертячка), анало-
гичные заболевания оленей, норок, мышей, крыс, хомяков, кошек и, нако-
нец, губчатая болезнь мозга крупного рогатого скота (“коровье бешенст-
во”), распространившиеся в последние годы в Англии.
       Одну из таких болезней у человека, куру, или “смеющуюся смерть”
открыл в Новой Гвинее в племени форе Даниель Карлтон Гайдушек в се-
редине 50-х годов. Симптомы – прогрессирующее нарушение координации
движений, сопровождаемое приступами беспричинного смеха и заканчи-
вавшееся летальным исходом. Болезнь признали инфекционной, а причи-
ной ее распространения оказался ритуальный каннибализм в племени фо-
ре. Характерной особенностью головного и спинного мозга у мышей, ин-
фицированных скрэпи, является наличие белковых тяжей, представляю-
щих собой агрегаты одного из белков нервной системы. Кроме того, спин-
ной и головной мозг больных людей и животных напоминает губку, откуда
и пошло общее название этой группы заболеваний – губчатые болезни
мозга. Белок, составляющий эти тяжи (обозначенный как PrPSc от scrapie)
имеет ту же первичную структуру, что и нормальный белок (обозначение
PrPС от cellular - клеточный) здоровых людей.
       В 1997 г. С. Прусинер получил Нобелевскую премию по физиологии
и медицине за разработку концепции прионов. Эта концепция объяснила
механизм инфекции при упомянутых выше заболеваний людей. Доказано,
что инфекционный агент представляет собой белок - прион. Противоречит
ли это Центральной догме? Вовсе нет, поскольку вскоре выяснилось, что
нет приона без структурного гена. Прион – инфекционный агент не репли-
цируется сам по себе. Он синтезируется, как положено белкам, на рибосо-
мах. Его кодирует структурный ген (PRNP), который картирован у челове-
ка на коротком плече 20-й хромосомы и является очень консервативным у
всех млекопитающих. Инфекционный прион (PrPSc) возникает на по-
сттрансляционном этапе в результате конформационных изменений (т.е.
изменений пространственной структуры, характера укладки) нормального
прионного белка (PrPС): PrPС→ PrPSc. Известны так называемые линии,
или штаммы приона, т.е. его формы, различающиеся инфекционностью и
инкубационным периодом. Эти различия между линиями приона объясня-
ют существованием разных конформационных форм белка PrPSc. При
этом его первичная структура остается неизменной.