Мутации SLITRK6 у пациентов с миопией дают белки (красный цвет), дефектные по локализации на клеточной поверхности. Белки из гена дикого типа локализуются на поверхности клетки (слева) в клетках млекопитающих, в то время как мутантные белки нет (справа). © Американское общество клинических исследований, 2013 г
Миопия – это дефект зрения, возникающий из-за отклонения длины глазного яблока, широко распространенный во всем мире. Потеря слуха также является относительно распространенным явлением, поражая почти 1 из 500 человек к 9 годам. Несмотря на то, что они редко происходят вместе, исследование небольшого числа людей, страдающих обоими дефицитами, проведенное Джун Аруга из Института науки о мозге RIKEN в сотрудничестве с коллегами со всего мира, теперь выявило ген, играющий заметную роль в развитии обоих. глаз и ухо.
Почти десять лет назад группа Аруги обнаружила, что конкретный ген SLITRK6 активен только в сенсорных тканях, включая глаз, ухо и область таламуса мозга. "Таламус часто называют «ретрансляционной станцией», обеспечивающей обработку сенсорных сигналов," он объясняет. Его работа привлекла внимание генетиков из США и Великобритании, которые обнаружили убедительные доказательства связи SLITRK6 с миопией и потерей слуха человека, и Аруга предложил сотрудничество между тремя командами для изучения этой связи.
Команда из Великобритании определила семью амишей с тремя детьми-братьями и сестрами с тяжелой миопией и потерей слуха, в то время как группа из США изучала турецкую семью с четырьмя взрослыми братьями и сестрами с аналогичным заболеванием. Используя две разные стратегии геномного анализа, каждая команда определила унаследованные мутации в гене SLITRK6, которые оказались связаны с этими сенсорными проблемами. Последующая работа с третьей семьей из Греции выявила дополнительную мутацию SLITRK6, что еще раз подтверждает эту гипотезу.
Команда Аруги впоследствии провела серию экспериментов, чтобы определить функциональное влияние этих мутаций. Белок SLITRK6 обычно локализуется на поверхности клеток, где он помогает координировать образование синапсов и рост нейронов. Однако мутантные версии белка не достигают мембраны (рис. 1) и демонстрируют нарушение функции. Предыдущие эксперименты показали, что мыши, лишенные SLITRK6, страдают потерей слуха, и команда Аруги приступила к изучению развития глаз у этих животных. Они были удивлены, обнаружив аномалии, на которые раньше не обращали внимания. "Дефицит этого гена привел к увеличению осевой длины глаза, что наблюдается при миопии," он говорит.
Хотя эта связь между развитием глаза и уха является неожиданной, и сетчатка, и волосковые клетки внутреннего уха обладают одним и тем же подтипом синапса, формирование которого может регулироваться SLITRK6. В будущих исследованиях Аруга надеется изучить детали функции SLITRK6 и то, как он помогает определить структуру зрелого глаза.