Ljudski genom ima, prema radu iz 2014. godine, oko 19 000 gena (a procjene idu i do 20 000 -21 000), koji kodiraju oko 100 000 proteina. Od tih 19 000, nekih 100 gena su top-geni za istraživanje i oko četvrtine radova iz ove oblasti se odnosi na te gene. Od ovih 100 gena, postoji 10 koji su se pojavili kao objekt istraživanja nekih 40 000 radova.
Pretraga u tražilici Nature.com na tag “TP53“, što je, kako ćemo vidjeti, apsolutno najistraživaniji gen (i ne samo u našem genomu) daje preko 13 000 rezultata.
Pretraga za p53, proizvod tog gena, daje preko 38 000 rezultata.
Međutim, ovo također znači i to da mi zapravo vrlo malo znamo o ljudskom genomu i genima – hiljade i hiljade gena jedva da su istražene i čekaju svojih pet minuta. Kao što postoji moda i pomodnost u sferi odijevanja i šminkanja, tako postoji i pomodnost u istraživanju gena. U nekom razdoblju, neki gen naučnicima bude naročito interesantan ili imaju sredstva da upravo ovaj gen identificiraju i istražuju, dok nemaju sredstva za neke druge gene, jer je njihova identifikacija teža. Recimo, veoma su interesantni za istraživanje geni supresori tumora, kakav je upravo TP53 ili onkogeni.
Pedestih godina prošlog vijeka bili su naročito interesantni geni koji kodiraju hemoglobin, jer je tačkasta mutacija – zamjena samo jednog slova u šifri za protein – dovodila do stvaranja srpaste anemije. Ovdje se GAG kodon zamijeni GTG kodonom, što u lancu beta-hemoglobina, koji čini kvaternarnu strukturu (više 3D struktuiranih lanaca) hemoglobina, uzrokuje da se umjesto glutaminske kiseline u proteinskom lancu nađe aminokiselina valin. Tako, umjesto normalnog hemoglobina A dođe do stvaranja hemoglobina S i sve to uzrokuje nenormalan oblik i funkciju eritrocita. Kako je srpasta anemija jedna od rijetkih monogenski uslovljenih nasljednih bolesti, tako je lakše bilo identificirati uzrok i njegove posljedice u doba kada ljudski genom ne samo što nije bio sekvencioniran, nego nisu ni postojale metode sekvencioniranja.
Desno-normalan eritrocit, lijevo- eritrocit kod srpaste anemije |
HBB gen, koji kodira beta lance hemoglobina, a nalazi se na hromosomu 11, jedan je od najistraživanijih gena. Međutim, on je malo postao “demode” i nije se našao na Nature-ovoj listi top-10.
Ovako izgleda ta top lista:
1. TP53 – tumor-supresor, na hromosomu 17
2. TNF – tumour necrosis factor, gen za protein koji učestvuje u imunom odgovoru i jedan je od meta za smanjenje inflamatorne reakcije, nalazi se na hromosomu 6;
3. EGFR – epidermal growth factor receptor, na hromosomu 7, mutirana forma se nalazi kod tumora koji su otporni na liječenje;
4. VEGFA – kodira vascular endothelial growth factor A, protein-signalnu molekulu bitnu za neoangiogenezu tj. rast novih krvnih sudova koji hrane tumor, nalazi se na hromosomu 6;
5. APOE – kodira apolipoprotein A, važan za metabolizam holesterola i lipoproteina, nalazi se na hromosomu 19;
6. IL6 – kodira interleukin 6, molekulu važnu za inflamatorni proces (kao, uostalom i drugi interleukini), nalazi se na hromosomu 7;
7. TGFB1 – kodira transforming growth factor beta1, ekstracelularni protein koji kontroliše diferencijaciju i proliferaciju stanica, važan za hulture matičnih stanica, nalazi se na hromosomu 19;
8. MTHFR – kodira metilen-tetrahidrofolat reduktazu, enzim koji pomaže iskorištavanje aminokiselina, nalazi se na hromosomu 1;
9. ESR1 – kodira estrogen receptor 1, protein važan za razumijeanje nastanka raka dojke i jajnika, nalazi se na hromosomu 6;
10. AKT1 – kodira enzim kinazu, koji vrši fosforilaciju drugih protena – ništa u našem organizmu ne može stupiti u metaboličke reakcije ako nije fosforilizirano, a nalazi se na hromosomu 14.
Zbog postojanja novih sofisticiranih tehnologija, ali i shvatanja važnosti razumijevanja procesa nastanka kancera, od 2000-tih gen TP53 postaje fokus istraživanja. Prati ga APOE.
Prije TP53, bilo je moderno istraživati gen CD4, koji kodira jedan protein-receptor na T-limfocitima koji je meta HIV-a. Napadom na ovaj receptor, HIV sebi otvara vrata za infekciju i uništava T4 stanice.
Budućnost sekvencioniranja i istraživanja aktivnosti gena sigurno donosi nova interesovanja te će se naučnici sigurno fokusirati i na neke druge gene.