12. Белок DSCAM, ген, благодаря процедуре редактирования – альтернативному сплайсингу, кодирует несколько разных белков. Механизм альтернативного сплайсинга позволяет на основе единственного гена DSCAM синтезировать десятки тысяч рецепторных белков, обеспечивающих иммунную защиту клетки. Каков белок будет производиться геном, «зависит от сложных регуляторных систем, о которых пока еще очень мало известно».
13. Другая способность белка DSCAM касается его участия в развитии нервной системы. Задача персональной идентификации, различении «своих» и «чужих». «В 2004 году… оказалось, что каждый сплайс-вариант этого белка обладает способностью к так называемому «гомофильному связыванию»: молекула данного сплайс-варианта «узнает» другую такую же молекулу и прочно связывается с ней. «При этом она никогда не связывается с другими сплайс-вариантами того же белка». «…эта удивительная особенность делает DSCAM идеальным молекулярным устройством для различения «своих» и «чужих». При развитии нервной системы «жизненно важным является не только белок DSCAM сам по себе, но и разнообразие его сплайс-вариантов», «каждый нейрон в норме производит свой собственный уникальный набор сплайс-вариантов белка DSCAM. Таким образом, создается уникальная «визитная карточка» данного нейрона, что позволяет нейрону отличать свои собственные отростки от чужих». Интересно следующее: «нейроны, способные синтезировать только один сплайс-вариант DSCAM, растут неправильно, если они окружены другими такими же мутантными нейронами, однако их рост становится совершенно нормальным, если их окружают обычные нервные клетки, производящие разные сплайс-варианты. Если нейрон вообще не производит белка DSCAM, он растет неправильно в любом клеточном окружении», стр. 493. Этот ген мог и не существовать многие миллионы лет назад, когда обмен сигналами между нервными клетками осуществлялся другими видами белков. Такими белками могли быть *. постсинаптические белки губок, 200 миллионов лет назад, – предтечи «коммуникационных» белков для формирования системы обмена сигналами между нервными клетками, стр. 296. «Животное может не иметь нервной системы. Но если его клетки совсем не будут «общаться» друг с другом, это будет уже не животное, а скопление одноклеточных организмов».
14. В качестве последнего примера способностей биологической клетки и ее отдельных механизмов функционирования приведем краткие суждения А. Маркова о генной регуляции некоторых молекулярных систем, известной под обозначением NMD. Способ генной регуляции в виде альтернативного сплайсинга и механизм NMD, «разрушение мРНК, опосредуемое бессмыслицей». «Особые молекулярные системы, о которых пока мало что известно, идентифицируют зрелую (то есть прошедшую сплайсинг) мРНК, как бессмысленную, и приговаривают ее к уничтожению в том случае, если в ней имеется „преждевременный“ стоп-кодон (три нуклеотида, сигнализирующие об окончании синтеза белка», стр. 501. Гены семейства SR кодируют белки, участвующие в регуляции альтернативного сплайсинга. Гены SR и сами подвержены альтернативному сплайсингу. Регуляторный контур работает по принципу отрицательной обратной связи: чем больше производит клетка SR-белков, тем чаще они направляют сплайсинг своих мРНК по альтернативному пути, тем самым снижая темп производства новых SR – белков. Этим поддерживается постоянство концентрации SR – белков в клетке. «О молекулярных механизмах сплайсинга нам известно очень мало».
