Geny hemoglobin człowieka

a c t a u n i v e r s i t a t i s l o d z i e n s i s FOLIA BIOCHIMXCA ET BIOPHYSICA 4, 1»86 ____

J u s ty n a U r y n i e u ic n , Roman Gondko

GENY HEMOGLOBIN CZŁOWIEKA

P

Na podstawie doniesień, opublikowanych w o statn ich latach stw ier-dzono, ie i s t n ie ją dwa a p.eny oraz szeiciogenowy kompleks genów nie- -a umieszczony na chromosomie w następującym porządku: 5'C - C - 'y - \ - 6 - 03*. Przedstawiono również najnowsze hipotezy dotyczące mechanizmów k o n tro li reg u lac ji genów globincwych, ze szczególny* zwróceniem uwagi aa procesy przełączania syntezy hemoglobin z formy zarodkowej do płodowej, a następnie z płodowej do d o jrza łe j w czasie ontogenezy.

WSTĘP

H em o glo bina (H b ) j e s t te t ra m e r e m zbudowanym z c z t e r e c h ł a ń -cuchów p o li p e p ty d o w y c h , z k tó r y c h k aż d y z a w ie r a g ru p ą p r o s t e t y - czn ą -h e m [ 6 8 , 6 9 ] . S tw ie r d z o n o , że h em o g lo b in y f i z j o l o g i c z n e zbudowane s ą w ed łu g n a s t ę p u j ą c e g o sc h e m a tu . P r z e w a ż n ie w s k ł a d t e t r a / n e r u w c h o d zi p a r a łańcu ch ó w a i p a r a k o m p le m en tarn a ( n i e - - a ) , o p i s a n a w z a le ż n o ś c i o d t y p u h em o g lo b in y ja k o $ , 6 , y , e lu b c # s t ą d o g ó ln y w zó r c z ą s t e c z k i Hb - a 2*2 t 84] * ZnamY k i l k a w y jątk ó w o d t e j r e g u ł y , t j . p4 (Hb H) [.7 2 ], Y* CH1? B a r t ’ s ) [40] i p ra w d o p o d o b nie (Hb Gower 1) [ 3 2 ] . Łańcuchy e i 4 s y n te ty z o w a n e we w czesny ch e t a p a c h ro z w o ju c z ł o w ie k a ( z a r o d e k ) , z o s t a j ą z a s t ą p i o n e p r z e z y łań c u c h y z rów-noczesn ym ro z p o c z ę c ie m s y n t e z y łańcu ch ó w 0 i fi [13^ 2 7 , 3 0 , 3 1, 7 5 ] , co s c h e m a t y c z n ie p rz e d s ta w i o n o n a r y s . 1 [ 5 5 ] , Ł ań cuchy 0 1 5 p o j a w i a j ą s i ę w o r g a n iz m ie , ró w n o c z e ś n ie z p ie r w sz y m i d o j r z a ł y m i n o r m o b la s ta m i, po p r z e s t a w i e n i u e r y t r o p o e - zy me g a lo b l a s t y c z n e j n a t o r e r y tr o p o e z y norm ob Im t y c z n e j ( s z p i

-k o w e j) [ 8 3 ] . I l o ś ć sy n te ty z o w a n y c h łań cu ch ó w 6 w s t o s u n k u do i - l o ś c i sy n te ty z o w a n y c h <5-łarfcuchów k s z t a ł t u j e s i ę j a k 9 7 : 3 [ 5 4 ] . Na uwagę z a s ł u g u j e f a k t c i ą g ł e j , ró w n o c z e sn e j , s y n t e z y łarfcuchdw ¡5 i 6 o r a z t o , że r o z p o c z ę c i e s i ę s y n te z y k a żd e g o z łaricuch ów n ie -o t n a s t ę p u j e w o d p o w ie d n i e j k o l e j n o ś c i .

Rys. t . Zmiany rodzajów łańcuchów hesnglobincwych podczas ludzkiego rozwoju [A 5]

Changes of globin chain types during human development [45]

T a k a r ó ż n o r o d n o ść ła ń cu c h ó w h em o g lo b in owych o odmiennym s k ł a -d z i e i l i c z b i e aminokwasów św iad c zy o i s t n i e n i u pew n ej l i c z b y genów o d p o w ie d z ia ln y c h z a i c h s y n t e z ę w c z a s i e o n to g e n e z y [ 2 0 , 2 8 ] . U s t a l e n i e l i c z b y genów h em o g lo b in f i z j o l o g i c z n y c h , i c h r o z -m i e s z c z e n i e o r a z i c h f u n k c jo n o w a n i e , w w y n ik u k tó r e g o w pew nyęh o k r e s a c h ż y c i a l u d z k i e g o j e d n e p o d j e d n o s t k i h em o g lo b in p r z e s t a -j ą b y ć s y n t e ty z o w a n e n a k o r z y ś ć in n y c h , s t a ł o s i ę ważnym p r o b l e -mem badawczym b i o l o g i i m o l e k u l a r n e j.

-m o g lo b in y . N a tu r a sam a n i e u s t a n n i e d o s t a r c z a nam w i e le z ir o d y f i-lcowanych c z ą s t e c z e k h e m o g lo b in , a o k r e ś l e n i e i c h s t r u k t u r y I - r z ę - dow ej i uwarunkowali g e n e ty c z n y c h p o z w ala n a U B t a le n ie l i c z b y g e -nów h em o g lo b in c z ło w ie k a .

B a d a n ia porów naw cze h em o g lo b in f i z j o l o g i c z n y c h i zm o d yfiko -wanych ( s k ł a d am inokwasow y, s e k w e n c j a , sz y b k o ś ć e l e k t r o f o r e t y -

c z n a , pow inowactw o t le n o w e ) d o w io d ły , i i p o w sta w a n ie zm ody fiko w a-n e j h em o glo b ia-n y c z ę s t o s ta n o w i p o d ło ż e ch o ró b o g ó l n ie zwanych h e - m o g lo b in o p a tia m i. O be cn ie znamy s z e r e g g e n e ty c z n i e uwarunkowanych typów h em o g lo b in y , a z b a d a n i e sp o so b u i c h p o w sta w a n ia o r a z budowy n a b r a ł o du żeg o z n a c z e n ia w zw ią zk u z ogólnym z a g a d n ie n ie m r o l i g e-nów w s y n t e z i e b i a ł k a . P ie r w s z e d o n i e s i e n i a o h e m o g lo b in ie p a t o l o g i c z n e j p o ch o d z ą z 1949 r . , k i e d y t o P a u l i n g [ 6 4 ] , N e e 1 [5 9] i B e e t [ 7 ] w y k a z a li od m ienn ą r u c h l iw o ś ć e l e k ^ r o f o r e t y c z n ą h e -m o g lo b in p a c je n t ó w z anem ią 3 i e r p o w a t ą w p o ró w n an iu z r u c h li w o -ś c i ą h e m o g lo b in l u d z i zdrow ych i u s t a l i l i sp o só b d z i e d z i c z e n i a s i ę t e j ch o ro b y [ 4 1 , 6 6 , 6 7 ] . U l u d z i m ający ch ce ch ę s i e r p o w a t o ś c i o d n a l e z i o n o w e r y t r o c y -t a c h dwa ty p y h e m o g lo b in . O koło 60% w y stę p u ją c y c h w n ic h hemo-g l o b i n s t a n o w i ł ty p n orm alny (Hb A) z a ś p o z o s t a ł e 40% t o Hb S . O k a za ło s i ę , że p r z y n i s k i m c i ś n i e n i u t l e n u w s z y s t k i e k r w in k i p r z y b i e r a j ą k s z t a ł t s i e r p o w a t y , a w ię c w k a ż d e j k rw in c e obecne są o ba ty p y h em o g lo b in [ 6 4 ] . W c i ą g u o s t a t n i c h k i l k u n a s t u l a t ro z p o z n a n o s z e r e g nowych h e -m o g lo b in . O znaczono j e l i t e r a m i a l f a b e t u w k o l e j n o ś c i o d k ry w a n ia (Hb C, HB D, Hb E , Hb G i t d . } , m iejs c o w o śc ia m i w k t ó r y c h s tw ie r d z o n o ic h w y stęp o w an ie • (Hb Z u r ic h <*2^2 ^ a t a k -że pewnymi sz c z e g ó ln y m i cech am i (Hb KRacjom ) l1 » 2 J .

O b e cn ie po zn an o o k o ło 250 h em o g lo b in p a t o l o g i c z n y c h . H e t e r o - z y g o ty z norm alnym i zm ienion ym a l l e l e m w y t w a r z a j ą n a o g ó ł m ie-s z a n in ę Hb A i p e w n e j, o k r e ś l o n e j h e iro g lo b in y p a t o l o g i c z n e j , t ą k j a k j e s t t o w wypadku Hb S . 0 hom ozyg ot n a t o m i a s t mamy ty lk o h e -m o g lo b in ę p a t o l o g i c z n ą . N ie ma t u h em o g lo b in y t y p u d o j r z a ł e g o (Hb A ) , mogą j e d y n i e w y*tępow ać m ałe i l o ś c i h em o g lo b in y p ło d o w e j (Hb F ) [ 3 6 , 7 4 ].

W m ia rę o d k r y w a n ia c o r a z w ię k s z e j l i c z b y h e m o g lo b in uw arunko -wanych g e n e ty c z n ie s t a j e s i ę j a s n e , że k o m b in a c je genów s ą b a r -d zo l i c z n e . Każdy c z ło w ie k może m ie ć c o n a j m n ie j dwa z ty c h g e

-nów, a k a ż d a p a r a genów może b y ć a l l e l a m l lu b t e ż mogą o ne wy-stę p o w a ó w od m ienn ych l o c l chrom osom u, p r z y czym w każdym lo c u s może w y stęp o w ać k i l k a a l l e l i [ 2 6 ] . Z b ad a n ie s t r u k t u r y g e n e ty c z n e j h e t e r o z y g o t ma w ażne z n a cz e -n i e w z r o z u m ie -n iu r o l i , j a k ą geny o d g r y w a ją p r z y rów noczesnym p o j a w i a n iu s i ę h em o g lo b in f i z j o l o g i c z n y c h o r a z w j a k i s p o só b w za-je m n ie w s p ó ł d z i a ł a j ą ze so b ą . W zw ią zk u z li c z n y m i d o n i e s i e n i a m i d o ty c zą c y m i l i c z b y genów h em o g lo b in o w y ch , i c h l o k a l i z a c j i i d z i a ł a n i a ,w n in i e j s z y m a r t y - k u l e dokonano s y n te ty c z n e g o p r z e g l ą d u t e g o z a g a d n i e n i a , ze s z c z e -gólnym u w z g lę d n ie n ie m mechanizmów r e g u l a c j i i k o n t r o l i genów h e -m o g lo b in . I s t n i e j e w t e j d z i e d z i n i e j e s z c z e w i e l e n i e j a s n o ś c i , n i e ł a t w o t e ż u z y sk a ć p r z e k o n u j ą c y dowód n a p o p a r c i e k t ó r e j ś z w ie l u h i p o t e z . D la t e g o t e ż om awiane z a g a d n i e n i e w d alszy m c ią g u s ta n o w i o t w a r t y p ro b le m b ada w czy .

SYNTEZA ŁAŃCUCHÓW NIE-a

H em oglobiny d o j r z a ł e

N ajn ow szą m e to d ą , o j a k ą n ied aw n o w z b o g a c iła s i ę g e n e ty k a mo-l e k u mo-l a r n a , j e s t t e c h n i k a h y b r y d y z a c ji kwasów n u k le i n o w y c h .

T e c h n ik a t a z a w d z ię c z a sw ój ro zw ó j o d k r y c iu p r z e z Tem ina w 1970 r . enzymu w iru so w e go tzw . o d w r o tn e j t r a n s k r y p ta z y (DNA n u - k l e o t y d y l o t r a n s f e r a z y ) enzym t e n p o li m e r y z u je DNA n a m a try c y SNA. M ie sz a n in a i n k u b a c y j n a z a w i e r a p r im a r w p o s t a c i o l i g o ( d T ) , w szy-s t k i e d e o k szy-s y n u k l e o z y d o t r ó j f o szy-s f o r a n y , jo n y Mg++ i p o l im e r a z ę DNA z a l e ż n ą o d RNA. P o w s ta je wówczas tz w . cDNA (co p y DNA), k t ó r y j e s t d o k ła d n ą k o p ią m-RNA [ l 8 ] . P r o c e s t w o r z e n ia p o d w ó jn e j s p i r a l i cDNA j e s t dw uetapow y. W p ierw szy m e t a p i e z o s t a j e o d tw o rz o n a j e -d n a n i ó DNA. p o w s ta je z atem h y b ry d RNA-DNA. D ru g i e t a p p ro w a d zi do w y tw o r z e n ia d r u g i e j n i c i , a c z ą s t e c z k a cDNA j e s t o d z w i e r c i e -d le n ie m s k ł a -d u k o -d u j ą c e j n i c i m-RNA. Tak w i ę c cDNA p o w s ta ły n a m atry c y r e t i k u l o c y t a m e g o m-RNA z a w ie r a ją c e g o o d c i n k i k o n p lem en - t a m e do a i 9 genów b ę d z i e s t a n o w i ł k o p ie ty c h genów (cDNAa g ). N a to m ia s t cDNA p o w s ta ły n a m a try c y p ło d o w e g o , r e t i k u l o c y t a m e g o m-RNA z a w i e r a k o p ie o , 8 i y genów ( c D N A ^ ^ ). P o d ję t o p ró b y i z o lo w a n i a m-RNAg o d p a c je n t ó w z 0 ° t a l a s e m i ą . P a c j e n c i t a c y

c h a r a k t e r y z u j ą s i ę zahamowaną s y n t e z ą 0 ł a ń c u c h a , a w ię c i c h mRNA n i e z a w ie r a o dcink ów k o m p lem en tarn ych do 0 genów. S y n te t y

-zowany cDNA p o s i a d a k o p ie j e d y n ie a i y genów i byó może k r ó t -k i e o d c in -k i o d p o w ia d a ją c e s e k w e n c ji 6 genów [ 1 4 ] . P e łn e wyko-r z y s t a n i e t e c h n i k i h y b wyko-r y d y z a c ji n a s t ą p i ł o d o p i e r o w ó w czas, gdy u - d a ł o s i ę o tr z y m a ć cDNA p o s i a d a j ą c y k o p i ę j e d n e j g lo b i n y t j . cDNAa , cDNAg, cDNAy [ 8 1 ] . Po w y iz o lo w a n iu płod ow ego m-RNA /m-RNAa , p , Y sy n te ty z o w a n o cDNAaflY, k t ó r y łą c z o n o z d o jr z a ł y m m-RNAa p . O d c in k i cDNAa i p , ja k o k o n jp le m en ta rn e do m-RNAa g , hy- b ry d y z o w a ły , n a t o m i a s t cDNA^ n i e p o s i a d a j ą c o d c i n k a kom plement a r n e g o w c z ą s plement e c z c e mRNA p o z o s plementa w a ł w p o s plement a c i p o je d y n c z e j n i plement -k i . Tak u z y sk a n a m ie s z a n in a poddaw ana b y ł a r o z d z i a ło w i c h ro m a to -g r a f ic z n e m u n a h y d r o k s y a p a t y c i e . P o je d y n c z ą n i ć DNA (cDNA^) e l u - owano f o sf o r a n a m i o n is k im s t ę ż e n i u ( 0 ,1 2 M), p o d c z as gdy p o -dw ó jna n i ć DNA (cDNAa , cDNAg) , . s i l n i e j z w ią z a n a , w ym agała do e l u c j i f o s f o r a n u o wyższym s t ę ż e n i u ( 0 , 4 M). Tak u zy sk a n o p r e p a -r a t y cDNA o p o nad 90» c z y s t o ś c i . cDNAa u z y sk a n o z cDNAa g , po h y b r y d y z a c j i z m-RNA p a c je n tó w z a ° t a l a s e m i ą , k t ó r z y n i e p o -s i a d a j ą m-RNAa . cDNAg u z y sk a n o a n a l o g i c z n i e , h y b r y d y z u ją c cCN^g z m-RNA p a c je n tó w z 0 ° t a l a s e m i ą . W c e l u s t w i e r d z e n i a i l o ś c i genów o d p o w ie d z ia ln y c h za s y n t e z ę 0 , 6 , y ła ń c u c h ó w , do konano

p ró b h y b r y d y z a c j i z u życ iem n a d m ia ru cDNA d l a p o sz c z e g ó ln y c h g l o b in o r a z n ad m ia ru ją d ro w eg o DNA, k ażd o razo w o s t o s u j ą c a n a l i z ę c h r o m a t o g r a f i c z n ą [6 1 , 6 2 ] ,

i a k w ykazano a n a l i z ą p r o p o r c j i m-RNA«cDNA; i s t n i e j ą dwa geny (6 i 0) o d p o w ie d z ia l n e z a s y n t e z ę ty c h a p o g lo b in c z ło w ie k a [ 2 5 ], p a t r z t a b . 1 .

U z u p e łn ie n ie m o p is a n y c h m etod , s ą k l a s y c z n e t e s t y g e n e t y c z -n e . Waż-nych w tym w z g l ę d z i e da-nych d o s t a r c z y ł y b a d a n i a h em o g lo b in

ty p u L e p o re [ 4 ] . P o znano se k w e n c ję am inokwasową t r z e c h h em o glo -b i n te g o ty p u . O k az ało s i ę , że ła ń c u c h n i e - a ty c h h em o g lo b in ma n a s t ę p u j ą c ą budowę. Od k o ń c a N - te rm in a ln e g o z n a jd u j e s i ę o d c i -n ek s e k w e -n c j i o d p o w ia d a ją c y o d c in k o w i ł a ń c u c h a 6 , a od k o ń ca C- - t e r m i n a l n e g o o d c in e k 0 ł a ń c u c h a . H em oglobiny t e r ó ż n i ą s i ę m iędzy s o b ą t y l k o procentow y m u d z ia ł e m fragm entów 6 i 0 ł a ń -cuchów b u d u ją c y c h p o d je d n o s t k ę k o m p lem en ta rn ą do ł a ń c u c h a a • S tą d o g ó ln y w zó r Hb L ep o re ma p o s t a ć a 2 ( 6 0 ) 2 . Obok Hb L ep o re i s t n i e j e g r u p a h em o g lo b in p a t o l o g i c z n y c h , tz w . a n t y - L e p o r e , o

o-gólnym wzorze a 2(0 0)3 # x których znane są tr z y tago typu

hemo-globiny . Tylko dwie s nich poddano a n a li z ie s tr u k t u ra ln e j (Hb P

N il o t ic , Hb Miyada). Hemoglobiny t a , odwrotni* do

Hb Lepore,

s a j ą od N-końca, na pewnym odęinku, sekwencją odpowiadającą

0

łańcuchowi, a od C-końoe 6 łańcuchowi [5 1 ).

T a c l l a 1

O s ta ltn ia Ueaby ludzkich ginów głębinowych

pr*y użyciu aatod hybrydy m c j ł i s zaatosowśalam tastów fanatycznych [ 62] O t t i n l u t i o B o t tha M é t r o f tha human ( la b ia ganas

by Cha h y brld icatio o aathod and fa ñ ad o ta a ta [62]

| Kodrfaj j ł a ń c u c h a O gólna i l o ś ć OMA (w s a ś a l a r z s ) cCHA ( w s a d e i a r a a ) T a a ty f a n a t y c z n a e 2 - 2 . 0 1 1 1 Y 3*1 2 2 - 4 0 a* 1 1 c m ₁ ( - a* 1 O g ó ła a 10 *1 0 - 1 0

Ta “nienorm alne" łańcuchy pow stają w wyniku f u s j l lo c i ganów

i

1 0 .

r u s j a ta k a zdarza s i ę podcaas majosy. J a s t ona r e z u lt a

-tem roz ległego nlawyrównania chromatyd. Wówczas t o ,

w

obrąbią

stru k tu ra ln y c h ganów zachodzi niarówny o ro ssing -ov e r

powodując,

¿a w a kta d aynapay wchodzą n i e a l l e l i o s n e , a la częściowo

homolo-giczna geny. ff r e z u l t e a l e , jadna a gamet po siada chroaoaom,

w

którym 4 1 0 geny o ra s j a k i ś ra gio n zdędzygencwy z o s ta ją *wy-

k ra ślo n y ".

Druga gamata bę dzie m iała natom iast prządłuiony chro

-meaos, jako wynik* a z p l i f l k a c j l ganów.

Ta dwia grupy hemoglobin stanow ią dowód, ł e 0 i 0 s tru k tu

-ra ln a

geny

s ą sp rząlo ne

1

z na jd u ją s l ą na tym sssym chromosomie.

Gdyby niehooologlcany

C r o ssin g -

ovar sa c h o d slł pomiędzy n ie p o łą

-czonymi ś c i ś l e genam i, by łby le t a ln y

lub prow adził do

w ie lo k r o

L ep o re p r z e b i e g a w z g lę d n ie ł a g o d n i e . S tan o w i t o d a l s z y arg u m e n t n a t o , źe geny fi i 6 s ą s p r z ę ż o n e .

W 1955 r . K u n k e l i W a l l e n i u s [49] w y k a z a li i s t n i e n i e h em o g lo b in y A2 (Hb A,,) s ta n o w ią c e j 2,5% o g ó ln e j i l o -ś c i h e m o g lo b in y . A n a li z a s t r u k t u r a l n a « w y k a z a ł a , że h e m o g lo b in a t a ma a ła ń c u c h i d e n t y c z n y z łańcu ch em a Hb A, a l e k o m p le m en tar-ny n i e - o ła ń c u c h r ó ż n i s i ę o d 6 ła ń c u c h a Hb A [ 5 8 ] . Nazwano go fi łań c u c h em , .a j e g o s t r u k t u r a p ie rw sz o rz ę d o w a n i e z o s t a ł a do-t y c h c z a s w p e ł n i w y ja ś n i o n a . Wiadomo .je d n a k , że r ó ż n i s i ę on m i-nimum w 10 p o z y c ja c h n a 146 r e s z t porów nyw anych z se k w e n c ją ł a ń -cu ch a 3 [4 2 , 4 3 , 5 0 ] . B a d a n ia pro w adzo ne n ad ob u h e m o g lo b in am i, t j . Hb A ( a 2B2 ) i HB A2 ( a 25 2 ) w y k az ały r ó ż n i c e w s z y b k o ś c i i c h s y n te z y * U o so b n ikó w d o r o s ł y c h o g ó ln a z a w a r t o ś ć fi ł a ń c u c h a s ta n o w i 1 /4 0 i l o ś c i łań cu chó w 6 . S y n te z a 3 ła ń c u c h a r o z p o c z y -n a s i ę w p ó ź -n i e js z y c h e ta p a c h ż y c ia n i ż fi ła ń c u c h a , ża den z d o -t y c h c z a s propo now anych m o d e li n i e w y j a ś n i a t y c h r ó ż n i c , a t łu m a -c z e n i e t e g o z j a w is k a j e s t s p e k u l a t y w n e . N ie wiadomo d o t y c h c z a s z b y t w ie l e o m echanizm ach k o n t r o l i s y n t e z y b i a ł e k w kom órkach e u k a r io t y c z n y c h . Można z a ł o ż y ć , że m echanizm y t e p odo nne s ą do t y c h , j a k i e o p is a n o w p rz y p a d k u kom órek p r o k a r i o t y c z n y c h . C z y n ią c t a k i e . z a ł o ż e n i e , zap ro pon ow an o dwie a l t e r n a t y w n e h i p o t e z y [ 8 0 ] . P i e r w s z a z n ic h z a k ł a d a , że s t r u k t u r a l n e geny 6 i fi z n a j d u j ą s i ę n a p o jed y n cz y m o p e r o n i e pod k o n t r o l ą p o je d y n c z e g o u k ła d u " p r o m o to r - o p e r a t o r " . W w y n ik u t r a n s k r y p c j i fi i 3 l o c i p o w s ta je p o je d y n c z y , p o i i c i s tr o n o w y m-RNA. P on iew aż zauw ażono r ó ż n ic e w s z y b k o ś c i s y n t e z y ty c h dwóch łań c u c h ó w , d a ls z y s y ste m k o n t r o l i o dby w a łb y s i ę n a p o z io m ie t r a n s l a c j i , co spo w o d u je z r ó ż n ic o w a n ie s e k w e n c ji łań cuc hó w fi i 6 o r a z i c h r ó ż n i c e i l o ś c i o w e . W h i p o t e z i e a l t e r n a t y w n e j obydwa s t r u k t u r a l n e l o c i b y ły b y a u -to n o m ic z n e , a k a żd y z n i c h p o s i a d a ł b y w ła sn y u k ła d " p ro m o to ro w o - o p e r a t o r o w y " . S y ste m k o n t r o l i d z i a ł a ł b y n a p o z io m ie t r a n s k r y p c j i . T e o r e ty c z n i e z a k ł a d a j ą c , r ó ż n ic e w i l o ś c i 3 i fi łań cu c h ó w

mo-g ły b y b y ć spowodowane w y tw o rzeniem 40 r a z y w i ę c e j c z ą s t e c z e k m-FNA p r z e z gen ła ń c u c h a 3 n i ż gen ł a ń c u c h a fi.

W m yśl p i e r w s z e j h i p ó t e z y n ie h o m o lo g ic z n y e r o s s i n g o v e r ,, k t ó -r y j e s t p -r z y c z y n ą p o w sta w a n ia Hb L e p o -r e , sp o w o d u je w y tw o r z e n ie s i ę 53 h yb ryd ow ego l o c u s , k o n tr o lo w a n e g o p r z e z t a k i sam u k ła d “p ro m o to ro w o - o p e ra to r o w y " , j a k i d z i a ł a d l a 5 i 3 genów w n o r -m a ln ej h e -m o g lo b i n ie .

J e ż e l i p ra w d z iw a j e s t d r u g a h i p o t e z a , t o n ie h o m o lo g ic z n y c r o s s i n g - o v e r p o w o du jący f u z j ę 6 i 0 lo c u s b ę d z ie k o n tr o lo w a n y p r z e z u k ł a d “p ro n io to ro w o -o p e ra to ro w y " 6 g en u . S tw ie r d z o n o b o -wiem , że s y n t e z a 60 ła ń c u c h a w Hb L e p o re j e s t b a r d z i e j po do bna do s y n t e z y ła ń c u c h a 6 a n i ż e l i do s y n t e z y ła ń c u c h a fi. N ale ży jed n ak d o d a ć , że m uszą i s t n i e ć pewne r ć ż n i c e pom iędzy s y n t e z ą ty c h dwdch łań cu c h ó w , bowiem i l o ś ć sy n te ty z o w a n e g o ła ń c u c h a 06 j e s t p r a w ie d z i e s i ę c i o k r o t n i e w ię k s z a n i ż 5 ła ń c u c h a . R ó żn ica t a może b y ć spow odowana w ię k s z ą s t a b i l n o ś c i ą m-RNA d l a .6 0 ł a ń c u -chów w p o ró w n a n iu z m-RNA 6 ł a ń c u c h a .

H em o globiny e m b r i o n a ln e i płodow e

Do t r z e c i e g o m i e s i ą c a ż y c i a p ło do w eg o w z a r o d k u lu d z k im wy-s t ę p u j e g łó w n ie h e m o g lo b in a e m b r io n a ln a Hb G o re r 2 ( a 2e 2 ) f3 2 '

3 3 ] , w płodowym i niem o w lęcym o k r e s i e ż y c i a c z ło w ie k a głó w ną h e -m o g lo b in ą j e s t Hb F ( a 2Y2 ) . T rz e c im płodowym ła ń cu ch em ko m p le-m en tarny le-m do ła ń c u c h a o j e s t ła ń c u c h C w chod zący w s k ł a d hemo-g lo b in y z ar o d k o w e j Hb P o r t l a n d (C2y2 ) o r a z p raw d o p o d o b n ie w s k ł a d Hb Gower (C 2e 2 ) [1 2 , 13 , 3 4 ] .

N ajno w sze b a d a n i a p row a dzo n e n a d h em o g lo b in am i e m b r io n a ln y -m i, d o p ro w a d z iły do u s t a l e n i a s e k w e n c j i am inokw asow ej ła ń c u c h a e [ 2 2 ] . Znany j e s t ró w n ie ż p ro ce n to w y s k ł a d aminokwasowy ł a ń c u

-ch a £ [ 1 2 ] . R ó żn ic e w s k ł a d z i e aminokwascwym łań cu ch ó w e i ( w p o r ó w n a n iu z ła ń c u c h a m i a , 0 , y i 5 w sk a z u ją n a i s t n i e n i e o d d z i e l n y c h l o c i genowych o d p o w i e d z ia ln y c h z a i c h s y n t e z ę [ 4 7 ] ,

P o znan o ró w n ież budowę I - r z ę d o w ą ł a ń c u c h a y . J e s t on zbudo-wany z 146 am inokwasów i r ó ż n i s i ę 39 am inokwasam i od 0 ł a ń c u

-c h a .

P r z y p u s z c z a s i ę , że i s t n i e j ą t r z y n i e z a l e ż n e l o c i - je d n o d l a genu y , d r u g i e d l a e i t r z e c i e d l a g enu ła ń c u c h a ę [ 5 1 ] . N ie ma n a t o m ia s t ż a d n e j i n f o r m a c j i o l i c z b i e genów w każdym z em-b r i o n a l n y c h l o c i ( e i ę ) .

Wykazano i s t n i e n i e dwóch typów Hb F , r ó ż n i ą c y c h s i ę sekw en-c j ą ł a ń en-c u en-c h a y [ 2 3 , 2 4 ] . S tw ie r d z o n o r ó ż n i c e w p o z y c j i 136, w k t ó r e j w y s tą p ić może a l a n i n a ( Ay ) b ąd ź g l i c y n a ( Gy ) [ 7 4 ] ,

Lo-cu s d l a genów y - g lo b in o w y c h z a w i e r a p ra w d o p o d o b n ie dwa s t r u k t u -r a l n e geny Ay i Gy . W praw idłow ym ro z w o ju s y n t e z a Gy

poprze-A

d z a s y n te z ę ł a ń c u c h a y . W o k r e s i e płodowym s t o s u n e k łańcuchó w Gy do łań cu ch ów Ay w y n o si 3 i l i p o z o s t a j e n i e zm ie n io n y p r z e z o k r e s t r w a n i a c i ą ż y [ 6 0 ] . H e te r o z y g o t y z dwoma y genam i p r o d u k u ją Gy i \ ł a ń c u c h y , a tym samym dwa r o d z a je Hb F . I s t n i e j e za tem r ó ż n i c a w d z i a ł a n i u po dw ójn ych genów y i a . He-t e r o z y g o He-t y z dwoma gen am i y p r o d u k u ją dwa r o d z a j e ła ń cu c h ó w , n a t o m i a s t h e t e r o z y g o t y z podw ójnym i a genam i s y n t e t y z u j ą t y l k o

je d e n r o d z a j łań cuch ów ( a ) [ 4 6 ] .

W h e t e r o t y p a c h p r o p o r c j e Gy i Ay s ą r ó ż n e . Spotykam y w

a-r *

r i a n t y , u k tó r y c h y w y s tę p u je w i l o ś c i 25% l u b 12%, p o d c z a s gdy Ay w y s t ę p u je w i l o ś c i 12% lu b 5% o g ó l n e j z a w a r t o ś c i Hb F [ 4 6 ] , W o p a r c i u o t e dane Huism ann [3 7 ] z a k ł a d a i s t n i e n i e n a chrom o som ie c z te r e c h y -łań c u ch o w y c h genów , t j . dwóch genów y o r a z dwóch genów y ' mY/ (Yi mYi jY _ g d z ie m w s k az u je n a w ię k s z ą a k ty w n o ś ć , a i - n a m n i e j s z ą ( o a k ty w n o ś c i 4 : 2 : 2 : 1 ) .

P rzy u ż y c iu m etod h y b r y d y z a c j i kwasów n u k lein o w y ch T o l s t o - sh e v [7 8 ] a n a l i z u j ą c r ó ż n e p r o p o r c j e u ż y te g o cDNA w s to s u n k u do ra-RNA s t w i e r d z i ł i s t n i e n i e dwóch genów d l a . y g lo b in y ( t a b . 1 ) .

Tak ja k Hb L e p o re d o s t a r c z y ł a dan ych o u m ie js c o w i e n iu genów 6 1 0 , t a k o d k r y t a o s t a t n i o p r z e z H uism anna h e m o g lo b in a Hb Ke-n y a ( a j ( y 0 ) 2 ) p o s ł u ż y ł a do a n a l i z y d z i a ł a n i a y genów [3 6 ,

3 8 ] . w Hb Kenya ła ń c u c h n i e - a ma od k o ń ca N -t e r m in a l n e g o 80 r e s z t aminokwasowych u ło ż o n y ch w ed łu g s e k w e n c j i ł a ń c u c h a y , za ś n a d alsz y m o d c in k u se k w e n c ję 0 ła ń c u c h a [ 8 7 , 1 4 6 ] . J e s t t o dowód, że c r o s s i n g - o v e r w y s t ą p i ł w dwóch s t r u k t u r a l n y c h g enach po m ięd zy kodonam i d l a r e s z t 8JL-86. W o r g a n iz m ie naszym i s t n i e j e p r o c e s tz w . p r z e t r w a ł e j s y n t e -zy h e m o g lo b in y p ło d o w ej ( p e r s i s t e n c e o f f o e t a l Hb PH F), bowiem geny y k o n ty n u u ją s y n t e z ę ła ń c u c h a y p r z e z c a ł y o k r e s ż y c i a l u d z k i e g o . U noworodków o k o ło 60-80% h em o g lo b in y t o Hb F. W m ia r ę r o z -w o ju d z i e c k a p r o c e n t h e m o g lo b in y p ło d o w ej u l e g a sto p n io w o zm niej-s z e n i u . Pod k o n ie c p ie r w s z e g o r o k u ż y c i a z a s t ę p u j e j ą hem o glo-b i n a ty p u d o r o s ł e g o (Hglo-b A ). Z d o ln o ść do s y n te z y h e m o g lo b in y p ł o -dow ej je d n a k n i e z a n i k a , u l u d z i d o r o s ł y c h . C zasam i w y s tę p u j e t y l k o w i l o ś c i a c h ślad o w y c h (0 ,4 % ) [ 3 5 ] . S t o s u j ą c p r o s t y .“-.est d e n a t u r a c j i a l k a l i c z n e j w y k az an o , ż e w typow ych p rzy p a d k ac h n ie -d o k r w i s t o ś c i o k o ło 2-24% h em o g lo b in y n a l e ż y do ty p u płodo w eg o (HB f ) , n i e z a l e ż n i e o d w iek u c h o r eg o [ 7 9 ] .

W h e te r o z y g o ta c h z Hb Kenya s tw i e r d z o n o w y stę p o w a n ie p r o c e s u p r z e t r w a ł e j s y n t e z y h em o g lo b in y p ło d o w ej (PH F ). U d o j r z a ł y c h o - so bn ik ów o b ja w i a s i ę j e j o b e c n o ść n ie z w y k le w ysokim poziomem Hb F , b ez z a b u r z e ń h e m a t o lo g ic z n y c h . A n a li z a te s tó w g e n e ty c z n y c h p o -zw a la p r z y p u s z c z a ć , że l o k a l i z a c j a genów PHF n a chro m o som ie j e s t w b l i s k i m s ą s i e d z t w i e z lo c u se m 0 [3 6 , 3 8 ] . B rak h em og lob in y d o j r z a ł e j u p a c je n tó w z an em ią s ie r p o w a tą czy p a c je n tó w z cho -r o b ą s i e -r p o w a t o ś c i ty p u C (Hb C ) , z anem ią C o o le y a c z y l i t a l a - se m ią m a j o r , p r z y jed n o cz esn y m wzmożonym w y tw a rz a n iu .h em oglob iny p ło d o w ej Hb F św ia d c zy o tym , że geny PHF s ą akty w ne w t ł u m i e -n i u s y -n t e z y 3 łań cuc hó w [ 3 8 ] . I c h d z i a ł a n i e u ja w n ia s i ę t y l k o w ów czas, gdy s ą u ło żo n e w p o z y c j i c i s (w 32-44 ty g o d n iu c i ą ż y geny Gy i \ s k r ę c a j ą ku d o ł o w i , z a ś geny 6 i 8 s ą po dn o-s zo n e k u g ó r z e ) , co s ta n o w i do datk ow y dowód n a t o , że a l l e l e y i 3 s ą h e t e r o a l l e l a m i .

Podsum ow ując można z a ł o ż y ć , że r o z m i e s z c z e n ie 8 , 6 i Y

G A G G A

genów w y g ląd a w sp o só b n a s t ę p u j ą c y : y y S i lu b t e ż mY ^Y mY Ay 6 8 , a c r o s s i n g - o v e r w y s tę p u je pom iędzy Gy lu b 1- 8 genem .

W sz y stk i e s u g e s t i e , j a k i e w y s u n ię to po b a d a n ia c h g e n e ty c z n y c h i a n a l i z i e s t r u k t u r a l n e j h em o g lo b in L epo re i Kenya z o s t a ł y o s t a -t n i o p o -tw ie r d z o n e p r z e z F r i t s c h a i w sp. [ 2 l ] . S t o s u j ą c m etodę h y b r y d y z a c j i płam ow ej w y k r e ś l i l i mapę genów n i e - o , wyka-z u j ą c w sp o s ó b n ie d w u z n a c z n y , p r o s t e , f i z y c z n e p o ł ą c z e n i e , j a k i e i s t n i e j e p om iędzy płodow ym i i d o j r z a ł y m i genam i g lobin ow y m i (,ry s . 2 ) .

Do w y k r e ś l e n i a mapy p o s ł u ż y ł fr a g m e n t cDNA o g r a n ic z o n y m ie j -sca m i p r z y w ią z y w a n ia s i ę e n d o n u k l e a z y . Obejm ował on o b s z a r w y s tę -p o w an ia p o s z c z e g ó ln y c h l o c i genowych ja k i s e k w e n c ji m ię d zy g en o - wych i p o s i a d a ł d łu g o ś ć 43 k i l o b a s e o s (1 k i l o b a s e o s - 1 kb *> 1000 p a r z a s a d ) . U z y sk a n ie cDNA od p a c je n tó w z aktywnym i genam i PHF ja k i 68 t a l a s e m i ą p o z w o lił o n a s t w i e r d z e n i e , że po m ięd zy r ó - g io n am i k o d u ją c y m i m-RNA w y s t ę p u j ą w każdym g e n ie se k w e n c je n i e kodow ane o c h a r a k t e r z e re g u la to r o w y m . Na ry s u n k u 2 p r o s t o k ą t y r e p r e z e n t u j ą m i e j s c a k o d u j ą c e . O d c in k i n i e z a c ie m n io n e t o sekw en-c j e zwane i n te r w e n i u j ą c y m i, p ra w d o p o d ob n ie b i o r ą one u d z i a ł w p r o c e s i e p r z e ł ą c z a n i a s y n t e z y z płodow ych fo rm h e m o g lo b in y do d o j r z a ł y c h . K ie ru n e k t r a n s k r y p c j i p r z e b i e g a od ko rica 5 ' do 3 ', z a ś p o s z c z e g ó ln e geny u s t a w io n e s ą w n a s tę p u ją c y m p o r z ą d k u : S ,C\ - - AY - £ - 8 3 '. S ek w e nc je i n t e r w e n i u j ą c e w 6 , 8 , \ g en a ch um if

5 > 3 * G r A t s (3 G e n y -O C l O I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I 1 2 3 4 5 6 7 8 /9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 2 1 2 2 2 3 * 2 5 2 6 2 7 2 8 2 9 3 0 3 1 3 2 3 3 3 4 3 5 3 6 3 7 3 8 3 9 4 0 4 1 4 2 4 3 R y s. 2 M ap a m ie j s c w ię ż ą c y c h e n d o n u k le a z ę w o b r ę b ie i o t o c z e n iu lu d z k ic h y -5 -i 0 -g lo b in o w y c h g e n ó w . U s ta w ie n ie pł od ow yc h i d o j r z a ły c h g e n ó w h e m o g lo b in c w y c h n a o d c in k u 4 3 k il o b a s e s lu d z k ie g o D N A [ 2 1 ] A m ap o f r e s t r ic t io n e n d o n u c le a s e c le a v a g e s i t e s w it h in a n d s u r r o u n d in g th e h u m a n y - 6 -a n d 0 -g lo b in g e n e s. T h e a r r a n g e m e n t o f f o e t a l a n d a d u lt 6 -li k e g lo b in g e n e s w it h in a 4 3 -k il o b a s e se g m e n t o f h u m a n D N A [2 1 ]

G A s z c z o n e s ą po m iędzy kodonam i 104 i 105. R ozm iary i c h w y - y -5 i 8 g en a ch w y no szą o d p o w ied n io 8 5 0 , 8 5 0 , 950 i 900 p a r z a s a d . D o kładn a a n a l i z a przy padkó w chorobow ych u p a c je n tó w z genam i PHF o r a z 6 8 - t a l a s e m i ą p o z w o li ł a w ysun ąć p r z y p u s z c z e n i e , że r e g i o n DNA z n a j d u j ą c y s i ę w p o b l i ż u k o ń ca 5 ' 6 genu b i e r z e u d z i a ł w ham ow aniu y g l o b in o w y c h genów , gdy t e po w y k on an iu s k r ę t u w dół, p r z y jm u ją k o n f i g u r a c j ę c i s [ 2 1 ] . Ś c i s ł e p o ł ą c z e n i e [ s p r z ę ż e n i e ] genów łańcu ch ó w n ie-o t o d k r y to ta k ż e u o w ie c , myszy i k ó z [1 5 , 2 3 , 7 3 ].

P odsu m ow ując, udow odniono i s t n i e n i e u c z ło w ie k a dwóch g ru p s p r z ę ż e n i a genów (dwóch d l a łań cu ch ów y i dwóch d l a łań cuch ów 8 i 6) a g rup y t e s ą ś c i ś l e ze so b ą p o ł ą c z o n e . U zy sk a n ie d a n y c h , d o ty c z ą c y c h p o w ią z a n ia genów u w yższych organizm ów j e s t w z g lę d n ie t r u d n e . Geny h em o g lo b in u ło ż o n e s ą p a r a m i , p o d o b n ie j a k geny im m u n o g lo b u lin ssak ów [ 5 3 ] . P o niew aż p o s z c z e g ó ln e p o d je d n o s t k i h em o g lo b in y r ó ż n i ą s i ę s e k w e n c ją am inokw asow ą, musimy przyp u szczać, że s ą o n e zd eter m in o w an e o d d z ie ln y m i l o c i genowymi usytuow anym i n a a u to so m a ln y c h chrom osom ach. Z t e g o t e ż powodu z a k ła d a s i ę i s t -n i e -n i e dwóch o d rę b n y c h l o c i genowych d l a e i ę łań cu ch ó w [8 4 ]. U o so bn ik ó w d o r o s ł y c h mamy zate m co n a jm n ie j 4 l o c i genowe o d -p o w i e d z ia ln e z a s t r u k t u r ę t r z e c h h em o g lo b in f i z j o l o g i c z n y c h ( r y s . 3 ) . W ż y c i u płodowym f u n k c j o n u j ą co n a j m n i e j 3 l o c i , o d po w ie-d z i a l n e z a s t r u k t u r ę 2 h e m o g lo b in , a w o k r e s i e zarodkowym n a l e p y p r z y p u s z c z a ć , że i s t n i e j ą 4 l o c i o d p o w i e d z ia ln e z a s y n te z ę 4 h e -m o g lo b in ( r y s ’. 3 ) . Z w y m ienio ny ch h e m o g lo b in t y l k o Hb F j e s t o b e c n a we w s z y s t k i c h o k r e s a c h n a s z e g o ż y c ia .

¿ c i s ł e p o ł ą c z e n i e genów u ssak ów z m ie r z a w y r a ź n ie do w zajem -n e g o , sk o re lo w a -n eg o i c h d z i a ł a -n i a . A ktyw ność je d n e g o genu w g r u -p i e w y ł ą c z a in n e -p o łą c z o n e g e n y . P o d j ę t o p r ó b y sf o r m u ło w a n ia t e -o r i i , k t ó r a tłu m a c z y ła b y t e w zajem ne p -o ł ą c z e n i a f u n k c jo n a l n e g e-nów h e m o g lo b in y . W c z e ś n i e js z a t e o r i a n i e w y ja ś n i a s y n t e z y hemo-g lo b i n i p r o l i f e r a c j i e r y t r o i d a l n y c h kom órek r d z e n i a . W d a lsz y m c ią g u n i e znany d o k ła d n e j l i c z b y genów h e m o g lo b in y , s p o s o b u r ó ż -n ic o w a -n ia s i ę ge-nomu z n a stę p s tw e m r ó ż n ic o w a n ia s i ę k o m ó rek. Wie-l e p y t a ń d o ty c z ą c y c h om awianego z a g a d n i e n i a p o z o s t a j e n a d a l b e z o d p o w ie d z i. Czy geny p r o d u k u ją s p e c y f i c z n e b i a ł k a , k t ó r e s ą wzmac-n i a wzmac-n e ( a m p lif ik o w a n e ) p r z e z j a k i ś j e s z c z e n ie z n a n y m echanizm ? Może b y ć t e ż i t a k , że w s z y s t k ie ko m ó rk i o d p o w ie d z ia l n e z a s y n

-o so b n ik d o ro s ły p tó d z a ro d e k G e n o ty p % % %

%

% % 7 , 7 . % %

%

P o d j e d n o st k i F e n o ty p H e m o g lo b in a f

i

i 1

1

l

i V » K i « 2

<*

2

' a 2 S 2 a 2 * 2 A 1 A 2 F f I ^ 1

•

\ “ 2 ^ a 2 * 2 A 1 F / T ' v / . „ -' i

'ć

/ * '■ 'u '' : / ; “ 2 T 2

h

^

2

'a

2

'h

r2

i

2

F G o w e r 1 G o w e r 2 P o rt la n d w. R y s. 3 F iz jo lo g ic z n e he m ogl obi n y c z ło w ie k a o ra z li c z b a lo c i ge n o w y ch o d p o w ie d z ia ln y c h za ic h sy n te z ę P h y si o lo g ic a l hu m an he m o gl ob ins an d th e lo c i n u m b er o f ge ne s re sp o n si b le fo r th e ir sy n th e si s

t e z ę h em o g lo b in m ają w i e le k o p i i genów o d p o w ie d z ia ln y c h z a t ę s y n t e z ę . Z ja w isk o t a k i e p o w s t a j e w w y niku s p e c y f i c z n e j r e p l i k a -c j i pew nego t y l k o fr a g m e n tu genomu. W r e z u l t a c i e p o w s ta je w ie -l o k r o t n o ś ć genu o d p o w i e d z ia -ln e g o z a s y n t e z ę je d n e g o b i a ł k a . P r o -ce sy t r a n s k r y p c j i i t r a n s l a c j i za m p lifik o w an e g o gen u po w odują p o w staw a n ie z w ie lo k r o t n i o n e j i l o ś c i r-RNA, a co z a tym i d z i e , i sy n te ty z o w a n e g o b i a ł k a . M ożliw e j e s t , że s y n t e z a je d n e g o lub k i l -k u b i a ł e -k może b y ć o s i ą g a n a p r z e z p o d w y ż sz en ie tem pa t r a n s k r y p - ć j i , i j e j r o z l e g ł o ś c i , t a k i e g o z a m p lif ik o w a n e g o g e n u ; .Wydaje s i ę m ało p raw do p o do b n e, aby ko m ó rki m ogły a m p lif ik o w a ć p o s z c z e g ó ln e g e n y , a l e j a k w ykazano p o n a d w s z e l k ą w ą tp l i w o ś ć , p r o c e s t a k i z a -c h o d z i w r ó ż n i-c u j ą -c y -c h s i ę o o -c y ta -c h p łaz ó w (Xanopue), w je d n o k o -mórkowych g lo n a c h ( Aaetabularia mediferanea) o r a z u n i e k t ó r y c h o - wadów [ 9 ] . U p łaz ów i owadów p r o c e s a m p l i f i k a c j i d o ty c z y rów-n i e ż ry b o jo rrów-n a lrów-n e g o DNA. D o ch odzi wówczas do z w i e l o k r o t n i e n i a s e k -w e n c j i r-DNA ja k o -w yn iku s p e c y f i c z n e j r e p l i k a c j i p o d cz a s o o g e n e -

2y [ 3 ] .

W 1972 r . B i s h o p i B a g l i o n i [ 9 , 65] o p i s a l i e k s p e ry m e n t h y b r y d y z a c j i kwasów n u k le in o w y c h , k t ó r y u m o ż liw ił p o -l i c z e n i e -l i c z b y k o p i i genów g lo b in o w y ch w r e t i k u l o c y t a c h k a c z e k . O trzym ane w y n ik i s u g e r u j ą , że k ażd y r e t i k u l o c y t a r n y genom z a w ie r a n a jw y ż e j 10 k o p i i genów g lo b in o w y ch . J e ż e l i d an e t e p o z o s t a j ą w z g o d z ie z r z e c z y w i s t o ś c i ą , a m p l i f i k a c j a genów n i e p ow inn a o d g r y -wać w a żn e j r o l i w r ó ż n ic o w a n iu s i ę czerw on ych ko m ó rek ,

SYNTEZA ŁAŃCUCHÓW Ct

Do c h w i l i o b e c n e j p o z n a n o o k o ło 70 w a ria n tó w a ł a ń c u c h a . A- n a l i z a sto su n k ó w il o ś c io w y c h t y c h h e m o g lo b in n i e d a ł a jednak w ska-zówek co do l i c z b y genów a . Krzywa o b r a z u j ą c a ilo śc;L p o s z c z e g ó l -ny ch w a ria n tó w j e s t t r i m o d a l n ą z m aksimam i p r z y 2 5 , 3 3 , 45% - o g ó ln e j i l o ś c i Hb A. S u g e r u je t o h e te r o g e n e t y c z n o ś ć w d i p l o i d a l - n e j l i c z b i e genów l u d z k i e j p o p u l a c j i . S tw ie r d z o n o , że o s o b n i c y , k t ó r z y p o s i a d a j ą w 25% o g ó l n e j i l o ś c i h em o g lo b in zmutowany ' ł a ń -cuch a , m ają c z t e r y a g e n y , w 33% - t r z y a g e n y , z a ś w 45-50% - dwa a g e n y . W w i ę k s z o ś c i p r z e b a d a n y c h przy p ad kó w h em o g lo b in y ze zm ienio ny m ła ń cu c h em a s ta n o w ił y 25% o g ó l n e j i l o ś c i hem o glo

-b i n y . W o p a r c i u o t e dane L e h m a n n i C o r r e l l [52] s u g e r u j ą i s t n i e n i e c z t e r e c h a g lo b in o w y ch genów o jed n a k o w e j s i -l e d z i a ł a n i a . O p i n ia o d i p lo id a ln y m k o m p le cie c z t e r e c h genów j e s t s z e r o k o r o z p o w s z e c h n io n a , a l e p ra w d o p o d o b n ie i s t n i e j ą ró w n ie ż chromosomy z jednym f u n k c jo n a ln y m a genem . Ja k s u g e r u je B o y e r [1 0 ] s i ł y e w o l u c j i n a jp r a w d o p o d o b n ie j d ą ż y ły do p o d w o je n ia genów a ła ń c u c h a .

W y tw arzan ie so m a ty c z n y c h , hybryd ow ych kom órek w ró ż n y ch chro- m osom alnyćh u k ła d a c h s to so w a n e j e s t do a n a l i z y p o k r e w ie ń s tw , wza-jem nych p o w iąz ań i r e g u l a c j i w i e l u s t r u k t u r a l n y c h genów. D e i s - s e r o t h i w sp. [ l 6 , 17] u ż y l i so m aty cz n y c h kom órek h y b ry d o -w ych, o trzy m a n y ch po f u z j i chromosomów c z ło w ie k a i m yszy , w c e l u w y k a z a n ia s e g r e g a c j i l u d z k ic h a i 0 g lo b in o w y ch genów. L o k a li

-z a c j ę ty c h genów a n a liz o w a n o w p r o s t , p r z e z o k r e ś l e n i e , k t ó r e l u -d z k ie geny ( l u b j e -d e n g en ) u c z e s t n i c z ą w p o w sta w a n iu p r o d u k tu ic h d z i a ł a n i a mRNA. W o p a r c i u o p ow yższe d o ś w i a d c z e n ia z l o k a l i z o w a -no geny a i ¡5 g lo b in y myszy na o d d z ie l n y c h chrom osom ach . Rów-n i e ż l u d z k i e geRów-ny a i 0 n i e w y s tę p u j ą razem n a tym samym c h r o -mosomie .

O p isa n y w c z e ś n ie j e k sp e r y m e n t h y b r y d y z a c j i cDNA^ z m-RNA ct°- t a l a s e m i c z n y c h p a c je n tó w p o s ł u ż y ł ró w n ie ż do u s t a l e n i a liczb y g e -nów a [ f i l ] . Porównywano s t o p i e ń h y b r y d y z a c j i cDNA^ z mRNA p o -chodzącym od p a c je n tó w z e s k a z ą Hb H. P a c j e n c i p o s i a d a j ą c y hemo-g l o b i n ę H ( 0 4 ) m i e l i 1 /4 l i c z b y genów z n a jd u ją c y c h s i ę u l u d z i zdrow ych ( n a d i p l o i d a l n y genom) [ 4 8 ] . Wynik t e g o e k sp e r y m e n tu w sk a z u je n a t o , że m uszą i s t n i e ć dwa o t-g lo b in o w e geny n a h a p l o - i d a l n y genom, a l e n i e można w y k lu c zy ć e w e n t u a l n o ś c i i s t n i e n i a w i e l o k r o t n o ś c i t e j l i c z b y [ 8 1 ] . D e i s s e r o t h i w s p . [ 1 7 ] p o d k r e ś l a j ą n ie r ó w n o c z e sn o ś ć d z i a ł a n i a l u d z k i c h genów a - i 0 -

g lo b i n y .

P r i c e i w sp . [70 ] d o n i e ś l i , że geny l u d z k ic h a g l o b i n s ą ulok ow ane n a ch ro m osom ie 2 w g r u p i e B chrom osom u. D o k ład n o ść ty c h u s t a l e ń j e s t n a d a l je d n a k k o n t r o w e r s y j n a [ 8 4 ] .

J a k ju ż w sp om nian o, i s t n i e j e ś c i s ł e s p r z ę ż e n i e genów d l a ł a ń -cuchów n i e - a . P o d k r e ś l a s i ę t e ż s e g r e g a c j ę a i 0 genów. Moż-n a by w ię c sfo r m u ło w a ć h i p o t e z ę o s e g r e g a c j i genów a z e w s z y s t -k im i genam i n i e - a .

MECHANIZMY KONTROLI REGULACJI GENÓW GLOBINOWYCH

O o b e c n o ś c i o k r e ś l o n e g o sy ste m u r e g u l a c j i c z y n n o ś c i genów g łę -bin ow ych św ia d c z y p o j a w i a n i e s i ę w ż y c i u c z ł o w i e k a , w o k r e ś l o n e j k o l e j n o ś c i h em o g lo b in t r z e c h -typów: e m b r io n a ln y c h , płodow ych i d o j r z a ł y c h , w w y niku b ad a ń p row adzo ny ch n ad globinow ym m-RNA s t w i e r d z o n o i s t n i e n i e d łu g i e g o o d c in k a n i e p o d le g a ją c e g o p r o c e -sow i t r a n s l a c j i , po k tó -y m n a s t ę p u j e r e g i o n u l e g a j ą c y .t e m u p r o -ceso w i [8 1 , 7 1 ] . F u n k c ja n iek od ow an ych p a r t i i g lo b in o w eg o m-RNA n i e z o s t a ł a j e s z c z e w p e ł n i z b a d a n a . I s t n i e j ą d an e s u g e r u j ą c e , że o b s z a r chromosomu s ą s i a d u j ą c y z 0 - , y - , 6 - g e n a m i, tz w . r e g io n i n t e r g e n e t y c z n y , u c z e s t n i c z y w s u p r e s j i lu b a k ty w a c j i t y c h ż e g e -nów .

O p isa n e w c z e ś n i e j Hb L e p o re i Hb Kenya n a s u w a ją przy p uszcze-n i e , że w p rz y p a d k u w y s t ą p i e uszcze-n i a ty c h h em o g lo b iuszcze-n w o b s z a r a c h DNA k o d u ją c y c h y 8 - ła ń c u c h y m uszą w y stęp ow ać d a l e k o i d ą c e zm ian y . U- j a w n i a j ą s i ę one n ad z w y cz aj w ysoką s y n t e z ą h e m o g lo b in y p ł o d o w e j. P ra w d o p o d o b n ie , w p r z y p a d k u Hb Kenya w y s t ę p u je d e l e c j a o d c in k a chromosom u pom iędzy Ay i 6 -łaric uch ow y m i g e n a m i, k t ó r e n o rm a ln i e

u c z e s t n i c z ą w s u p r e s j i genów p ło d o w y ch . L ic z n e b a d a n i a d o t y c z ą c e t e g o p ro b lem u d o s t a r c z a j ą d a l s z y c h d an ych o ty m , że m i e js c a r e -g u la to r o w e s ą u sy tu o w a n e w o b r ę b i e y , 6 i 8 l o c i [ 2 1 , 3 9 ].

W 1972 r . K a b a t [4 5 ] za p ro p o n o w ał m odel d z i a ł a n i a c h r o -mosomu, k t ó r y , w y j a ś n ia fu n k c jo n o w an ie genów n i e - o , a w y nik iem k t ó r e g o j e s t p o ja w i a n i e s i ę k o le jn y c h łań cu ch ó w w c z a s i e o n t o - g en ezy ( r y s . 4 ) .

D o ty c h cz a s o trz y m a n e d an e w y d ają s i ę ś w ia d c z y ć n a k o r z y ś ć z a -pro po now anego m odelu [ l l , 1 9 ] . Model ja k i u ż y t a w nim te r m in o -l o g i a z o s t a ł y za p o ż y cz o n e z m o delu k o n t r o l i genów w m ik r o o rg a -n izm ach [ 4 4 , 5 6 ] . P ropono w an e f u n k c je p r o m o t o r a , o p e r a t o r a i t e r -m i n a t o r a s ą r o z p a t ry w a n e a n a l o g i c z n i e . Na r y s . 4 P o z n a c z a l o - cu s p r o m o to ra . J e s t t o m i e js c e 'w i ą z a n i a s i ę p o l im e r a z y RNA <Jo chrom osom u, p o d c z a s gdy t - l o c i - m i e js c e t e r m i n a t o r a - j e s t m i e j-scem o d c z e p i a n i a s i ę p o l im e r a z y (w k tó ry m t r a n s k r y p c j a j e s t z a -k o ń c z o n a ) . L o c i o p e r a t o r a o z n a cz o n o sym bolem O.

W m odelu tym t y l k o p ro k sy m a ln y gen p ro m o to r a może b y ć akty w -n y , p o -n iew a ż b a r d z i e j d y s t a l n e geny s ą o d d z i e lo n e od l o c u s p r o -m o to ra p r z e z l o c u s t e r m i n a t o r a . D la te g p t e ż l o c u s o p e r a t o r a

wys t ę p u j e n a p rokwysym alny m m i e j wys c u w wys to wys u n k u do p r o m o to ra d l a k a ż -dego n i e - o s t r u k t u r a l n e g o genu i j e s t podo bne w bu dow ie n u k l e o - ty d o w ej d l a w s z y s tk ic h genów , w t e j g r u p i e . Multipotential Stern Ceils IM S C ) Replikacja I Konwersja do M SC E S C Population of Erytropoietin Sensitive Stem Cells ( E S C ) Replikacja | Konwersja do MSC M E S C

ą, S t06f toAT ♦

■H---H- # • (i,8 - f ^ Erytrocyty zaw. _{t-ł a ń c u c h y} Replikacja \J Pętlowe usunięcie

fb t \o i ___^ E rytro cyty zaw.

Gy-łartcuchy

-tt-Replikacja PoAr « ? fl Pytlowe usuniecie ł

i * j __ Erytrocyty zaw. •y-taricuchy Reptikacja Pętlowe usunięcie

Po 8 f

■K -»■ E ry tro c yty zaw. (J i 5 łańcuchy Replikacja t j

*ys. 4

S tru ktu ra chromosomu ludzkich erytro idalnych szczepów komórkowych [45] Chromosome stru ctu re ęf human e ry tr o id stem c e l ls [45]

Na sc h e m a c ie zapro po n o w ano g e n o ty p tz w . w i e l o f u n k c y jn e g o s z c z e p u komórkowego ( m u ltip o te n tia l Btem o e l lo ) - MSC.

Wiadomo, że t k a n k i e r y t r o i d a l n e z a w i e r a j ą z e s p o ły k om órek, k t ó r e z d o ln e s ą do r ó ż n i c o w a n i a k ilk o m a sp o so b am i [ 6 ] . Tak n p . s z c z e p komórkowy r d z e n i a k ręg ow eg o może form ow ać k o l o n i ę z a w ie -r a j ą c ą -r ó ż n o -r o d n e k o m ó -r k i, t j . e r y t r o c y t y , g r a n u l o c y t y , m egaka- r i o c y t y . P r aw d o p o d o b n ie , k i e r u n e k r ó ż n ic o w a n ia s z c z e p u MSC może b y ć d w o ja k ie g o r o d z a j u [ 7 6 ] . I t a k , k o m ó rk i MSC mogą sz y b k o r e -p li k o w a ć p o p r z e z m ito z ę lu b t e ż mogą d o św ia d c z y ć k o n w e r s ji w

j e dno fu n k c y jn y s z c z e p komórkowy ( unipo tential- stem o e lle ). T a k i j e - d n o fu n k c y jn y s z c z e p kom órkowy, u l e g a j ą c y e r y t r o i d a l n e m u r ó ż n i c o -w a n iu , j e s t p o d a tn y n a horrrony e r y t r o p o e t y n y [ 7 7 ] , D la te g o n a -zwano go szc zep e m komórkowym w rażliw ym n a e r y tr o p o e ty n ę - E S C ( ery-

tro p a ietin eenBi t i v e 8U>m c e l l s ) . W d o j r z a ły m r d z e n i u kręgowym lu b w k o l o n i a c h ś l e d z i o n y k o m ó rk i ESC sz y b k o r e p l i k u j ą p r z e z m ito z ę i s ą w z g lę d n ie l i c z n e w s to s u n k u do MSC [ 6 , 7 7 ] . Kom órki ESC p r o

-d u k u ją n i e t y l k o in n e ESC, a l e ró w n ież s ą z m ie n ia n e w to k u e r y - tr o p o e z y w p r o e r y t r o b l a s t y , a t e s ą końcowymi p r e k u r s o r a m i e ry tro -cytów [ 6 , 7 7 ] . K a b a t s u g e r u j e , że c z as am i ESC d o św ia d c z a -j ą p rz y p a d k u p ę tlo w e g o u su w a n ia ( looping-out e x c is io n ) , w k tó ry m p ro k sy m a ln y gen prom o to ro w y d l a n i e - a ła ń c u c h a j e s t usuwany z chromosom u. P ro c e s te n j e s t spowodowany in trac h r o m o so m a ln y m Cros-s i n g - o v e r pom iędzy dwoma p r z y l e g a j ą c y m i do l o c i o p e r a t o r a g en am i, usytuo w any m i ś c i ś l e p r z y p r o m o t o r z e i j e s t a n a lo g i c z n y do d o b rz e zn a n eg o u su w a n ia DNA li z o g e n i c z n e g o b a k t e r i f a g a X z chronosowów

Eaoheriahia o c li. M ie js c e u su w a n ia DNA j e s t o s t a t n i m n a a c e n t r y c z - nyra p i e r ś c i e n i u i n i e może b y ć tr a n s k r y b o w a n e , p o n iew a ż b ra k j e s t m i e j s c a p ro ro oto ro w eg o . Tak w ię c p r o l i f e r a c j i kom órek ESC to w a rz y -sz y s to p n i o w a k o n w e r s ja w p o p u l a c j ę , k t ó r a może w y tw a rza ć e r y t r o -c y ty z a w i e r a j ą -c e d o j r z a ł ą fo rm ę h e m o g lo b in y . P ro c e s te n z a c h o d z i t a k d ł u g o , aż p o z o s t a j e t y l k o je d e n l o c u s o p e r a t o r a .

P ę tlo w a t e o r i a u su w a n ia g en u w sp o só b ade kw atny w yjaśn ia zm ia-ny w n i e - a p o lip e p ty d o w y c h ła ń c u c h a c h . We w c z e sn y c h , e m b r io n a l-ny ch s z c z e p a c h MSC w z r a s t a j ą i w y tw a r z a ją s i ę ko m órk i ty p u ESC i n i c j u j ą c e p r o d u k c j ę e r y tr o c y t ó w z a w i e r a ją c y c h t y l k o e m b r i o n a ln ą h e m o g lo b in ę - a 2 e 2 ' C zasam i p ę tlo w e w y c ię c i e z d a r z a s i ę n i e z a l e -ż n i e w dwóch h o m o lo g ic zn y c h chromosom ach d i p l o i d a ln y c h ESC. W r e -z u l t a c i e s z c z e p y ESC mogą pro du k o w ać e r y t r o c y t y z a w i e r a ją c e o by - dwa E - i y - ła ń c u c h y . Z g o d n ie z tym m odelem , d o m in u jący ty p

n i e - a ł a ń c u c h a formow any p o d c z a s e m b r io n a ln e g o lu b w c zesno ro z w ó - jow ego e t a p u może b y ć - z a l e ż n y od .te m p a p ę tl o w e g o u su w a n ia genów w ESC i p r z y p u s z c z a l n i e od w ie k u p o p u l a c j i ESC. To z k o l e i z a -l e ż y o d w z g -lę d n y c h ro zm iarów MSC i ESC i od tem p a k o n w e r s ji MSC w ESC.

T e s t y g e n e ty c z n e p ro w ad z o n e n a m yszach i Drosophila melanogaeter s ą w z g o d z ie z tym m echanizm em w y tw a r z a n ia r ó ż n o ro d n y c h tk a n e k ja k o w y nik u ś r ó d n itk o w e g o c r o s s i n g - o v e r w kom órkach so m a ty c zn y ch t y c h z w ie r z ą t [ l l , 1 9 ] . P o z o s t a j e do u d o w o d n ie n ia , że w so m a ty -cz ny ch k om ó rkach w y ższ ych o rgan izm ó w ma m i e j s c e p r o s t a " zg u ba" g e n u , co z k o l e i j e s t d o b rz e z n a n e n p . u r o ś l i n , g d z i e w r o z -w o ju l i n i a z a r o d k a n i e ma w c z e s n e j s e g r e g a c j i . Można j e d y n i e z a -ł o ż y ć a p r i o r i , że t a k i p r o c e s w y s tą p i u z w i e r z ą t .

Wiadomo, że w c z a s i e e m b rio g e n e zy d o j r z a ł y s z p i k k o s tn y j e s t u s t a w i c z n i e o d t w a r z a n y . P o z o s t a j e t o w z g o d z ie z obserw ow anym i zm ianam i s y n t e z y h em o g lo b in to w a rz y sz ą c y m i a n e i r i i .

P o w szec hn ie znany j e s t f a k t w z r o s tu s t ę ż e n i a e r y r o p o e t y n y i p r z ed w cz esn eg o u w a ln i a n i a s i ę do k r w io b ie g u k r w in e k czerw on ych z r e t i c u l o c y t ó w i n i e d o j r z a ł y c h komóreK s z p i k u k o s tn e g o p o d c z a s a - n e m i i. Z o s t a ł o ró w n ie ż udokum entow ane, że e r y t r o p o e t y n a s ty m u lu

-j e k o n w e rs -ję n ie z r ó ż n ic o w a n y c h ESC w p r o e r y t r o b l a s t y . U w a ln ia n ie ESC z an em iczn eg o s z p i k u może b y ć zrekom pensow ane p r z e z p o w ięk -s z e n i e tem pa k o n w e r -s j i KSC w ESC z n iezn an y m mechanizmem s p r z ę ż e -n i a z w ro t-n e g o , a to p ro w a d z i do w zro B tu b a r d z i e j n i e d o j r z a ł y c h

fo rm d o jr z e w a ją c e g o ESC i p r z e s u n i ę c i a e r y t r o p o e z y w k i e r u n k u w c z e ś n ie j s z y c h fo rm rozw ojowych n i e - a hem o globinow y ch łań c u c h ó w .

P odobne zm iany w p r o p o r c j i n i e - a łań cu ch & i h e m o g lo b in y wy-s t ę p u j ą w anem iach u l u d z i . W ie lu anemiom lu d z k im ( t a l a s e m i a , a - n em ia C o o le y a , an em ia s i e r p o w a t a , n a b y ta a p l a s t y c z n a a n em ia) t o -w a rz y sz y podw yższony po zio m h em o g lo b in p ło d o w y ch . P o n a d to , gdy

s t o s u n e k Gy ao Ay w n o r m a ln e j d o j r z a ł e j k rw i ma n i s k ą w a r t o ś ć , t o p r o p o r c j a t a w d o j r z a ł e j , a n e m ic z n e j k rw i z 3 - t a l a s e m i ą j e s t c z ę s t o w y ż sz a . Zmiany to w a r z y s z ą c e an e m ii p o z o s t a j ą w z g o d z ie z p ro po now aną t e o r i ą s e l e k c j i genów,

N a jw a ż n iejsz y m w n io sk ie m , j a k i można w y c ią g n ą ć z p r z e d s t a w i o -n e j t e o r i i j e s t t o , że p o p u l a c j a lu d z k a n i e ma w i ę c e j n i ż dwa n i e - a geny mogące u j a w n ić s i ę w p o je d y n c z y c h e r y t r o c y t a c h , w p o s t a c i dwóch h e m o g lo b in . D la p r z y k ła d u z a k ł a d a s i ę , że l u d z k i e h e t e r o z y g o t y p o s i a d a j ą c e 8A i 0S a l l e l e z a w i e r a ją w p o je d y n -cz yc h e r y t r o c y t a c h z t r z e c h m o żliw y ch h e m o g lo b in - Hb A, Hb S , Hb F t y l k o dwie Hb F i Hb S . w m yśl h i p o t e z y w y c i ę c i a , ża dn a p o je d y n c z a kom órka k rw i n i e z a w ie r a r ó w n o c z e śn ie w s z y s t k ic h t r z e c h h e m o g lo b in . W 19 77 r . M u t e i w sp. [ 6 3 ] d o n i e ś l i o e k s p e r y m e n c ie w sk

a-s

c

żu jąc y m n a i s t n i e n i e dwóch ró żn y c h 3 łań cu c h ó w ( 3 i 3 ) o r a z je d n e g o ła ń c u c h a y w p o j e d y n c z e j k om ó rce. J e ż e l i d o n i e s i e n i a t e p o z o s t a j ą w z g o d z ie z r z e c z y w i s t o ś c i ą , t o " w y c i ę c ie n i e może b y ć p r z y c z y n ą r e g u l a c j i i s y n t e z y b i a ł e k hem o globinow y ch w c z a s i e o n— to g en ez y .,- a p r z y n a j m n ie j n i e j e s t jedynym i o s ta te c z n y m p ro c e s e m . H i p o te z a " w y c i ę c i a ” z a k ł a d a j ą c a i s t n i e n i e p o je d y n c z e g o , p ro m o to - row ego l o c u s d l a kom pleks.u (e ?) - Gy “ y - & - & o r a z k o n t r o l i t r a n s k r y p c j i p r z e z p r o c e s in tra c h r o m o so m a ln e g o c r o s s i n g - o v e r j e s t je d n ą z w i e l u h i p o t e z d o ty c z ą c y c h om aw ianego z a g a d n i e n i a .

A l te r n a ty w n e h i p o t e z y z a k ł a d a j ą i s t n i e n i e w i e l u k o n tr o le r ó w genow ych , u sytuo w any ch p om iędzy k o le jn y m i s t r u k t u r a l n y m i genam i, z

s e r i ą p ę tlo w y c h d e l e c j i po w o d ując ych zm iany fen o ty p o w e s y n t e t y z o -wanych h em o g lo b in [ 3 9 ] .

P ro b lem k o n t r o l i p r z e ł ą c z a n i a n a l e ż y ro z p a tr y w a ć , n a dwóch po -zio m a ch , n i e t y l k o m o lek u la rny m a l e i komórkowym. I s t n i e j e b o -wiem k i l k a ważnych k w e s t i i w y m ag ających o d p o w i e d z i, n a k tó ry m e -

t a p i e r ó ż n ic o w a n ia s i ę h erco po ety czn y ch zesp o łów komórkowych d e-term in ow an y j e s t o k r e ś lo n y ty p h em o g lo b in y i czy p r o c e s t e n może b y ć z m ie n io n y p o d c z a s d a ls z e g o d o j r z e w a n ia kom órek.

Po d r u g i e , n i e j e s t w y ja ś n i o n e czy i s t n i e j ą c e c z y n n ik i odpo-w i e d z i a l n e za i n i c j a c j ę p r z e ł ą c z e n i a s ą f a k t o r a m i h u m o ra ln y m i,

z lo k a liz o w a n y m i w c z y n n ik a c h tkank ow ych ( i n t e r a k c j a k o m ó rk a -k o - m ó rk a ) , czy t e ż może s ą j a k im iś in ny m i form am i n a s z e g o " z e g a r a u s tr o j o w e g o " .

D ane, k t ó r e p rz e m a w ia ją n a k o r z y ś ć c z y n n ik a h u m o ra ln e g o , t o s y n t e z a Hb F p o d c z a s p ie r w sz e g o t r i m e s t r u c ią ż y i s y n c h r o n ic z -n o ść p r z y p r z e ł ą c z a -n i u Hb F do Hb A.

Na k o n i e c n a l e ż a ł o b y n i e zap om in ać o f a k c i e , że gen i s t n i e -j e n i e i n v a c u o , l e c z w sz c z e g ó ln y m ś ro d o w is k u w ew nątrzk om ó rk o-wym, k tó r e g o n a t u r a m usi w y w iera ć wpływ n a c h a r a k t e r je g o ak -ty w n o ś ci i d z i a ł a n i a . N a le ż ą do n i c h : u p r z e d n ia " h i s t o r i a " k o-m ó r k i, n a t u r a j e j b e z p o ś r e d n i e g o o t o c z e n i a o r a z w łaściw o śc i fu n k -c j o n a l n e w s z y s t k i-c h i n n y -c h , o b ec n y c h w n i e j genów.

.P e łn y o b r a z d z i a ł a n i a genów j e s t w ię c n i e z m i e r n ie sk o m p lik o -w an y, a -w o r g a n iz m ie -w ielokom órko-wym -w ią ż e s i ę z w ielo m a z ag a d -n i e -n i a m i r ó ż -n ic o w a -n ia tk a-n k o w eg o .

LITERATURA

[1] A n o n y m o u 8 Z ., 1963, Amer. Jo ur. C lin. P a th o l., _39, 393-394, [2] A n o n y m o u » Z ., 1962, Science, 138. 996-1000.

[3] A t t a r d i G., A m a 1 d i P ., 1970, Ann. Rev. Biochemistry, 39, 183-185.

[4] B a g l i o n i C ., 1962, Proc. Nat. Acad. S ei. USA, 48, 1880-1886. [5] B e a l e D., L e h m a n n H. , D r u r y A. , T u c k e r E. M.,

1966, Nature, 209, 1099-1102.

[6] B e c k e r A. J . , M c C u l l o c h E. A. , T i l l J . E ., 1963, Nature, 197, 452-454.

8] B e n z E ., T u r n e r P. , B a r k e r J . , N i e n h u i a A ., 1977, Science, 196, 1213-1214.

9] B i s h o p J . 0. , P e m b e r t o n R. E. , B a g l i o n i C ., 1972, Nature New Biology, 235. 231-234.

10 J B o y e r S. H ., S m i t h K. D. , N o y e s A. H ., 1974, Ann. N.Y. Acad. S c i., 241, 204-222.

11) B r i n k R. A .. S t v l e a E. D.. A x t e 1 1 J . D ., 1968, Science, ,159, 161-170. « <ł ■ • 12J C a p p G. L ., R i g a a D. A ., J e n e s R. T ., 1967, Science, 157, 65-66. 13] C a p p G. L ., R i g a * D. A ., J o n e a R. T ., 1970, Nature, 228, 278-280. 14] C l e g g J . B., W e a t h e r a 1 1 D. J . , 1976, Br. Med. B u li., 32, 246-250.

15] D a r b o r e P. D. , L e h m a n n H., 1976, Biochim. Biophys. Acta, 446. 10-18. 16] O e i a a e r o t h A. , V e l e z R. , A n d e r s o n W.F., N i e n -h u i a A. , K u c h e r 1 a p a t i R. , R u d d l e ? . , 1976, Blood, 46, 1049-1049. 17] D e i i i t t o t h A ., V e l e z R. , N i e n h u i a A ., 1976, Science, 191, 1262-1263. 18] E f a t r a d i a d i s A. , H a n i a t i a T. , K a f a t o a F C . , J e f f r e y A. , V o u r n a k i a J . N ., 1975, C e li, 367-378. 19] F o x A. S ., Y o o n S. B., 1970, Proc. Nat. Acad. S ci. OSA, 67,

1608-1615.

20] F r a a e r R. C ., 1966, Bloch. Biophya. Re8. Comraun., ¿5, 142-146. 21] F r i t a c h F. E ., L a w n R. M. , M a n i a t i s X ., 1979, Na-tu re , 279 , 598-603. 22] G a l e R. E ., C 1 e g g J . B., H u e h n a E. R., 1979, Nature, 280. 162-164. 23] G i 1 m a n J . G., 1976, Biochem. J . , 155, 231-241. 24] G i l m a n J. G. , S m i t h i e s 0 ., 1968, Science, 160 . 885-886. 25] H a m I y n P . , 1976, N ature, 263, 183-193.

26] H a r r i s H ., 1964, Bioch em iczna g e n e tyk a c z ło w ie k a . Warszawa. 27] H e c h t F ., M o t u ' l s k y A. G ., L e m i r e R. J . , S h e

-p a r d T. E ., 1966, Science, 152, 91-92.

28] H e l l e r P. , Y a k u l i s V., 1969, Ann. N. Y. Acad. S ci, 165. 53-67.

[30] H u e h n s E. R., F l y n n F. V. , B u t l e r E. A ., B e a- v e n G. H., 1961, Nature. 189. 496-497. [31 ] H u e h n s E. R ., S h o o t e r E. M. , D a n c e N B e a v e n G. H. , S h o o t e r K. V., 1961, Nature, 192, 1057-1059. [32] H u e h n s E. R. , D a n c e N. , B e a v e n G. H. , K e i l J. V., H e c h t F. , M o t u l s k y A. G., 1964, Nature, 201, 1095-1097. [33] H u e h n s E. R. , H c c h t F. , K e i l J. V. , M o t u l s k y

A. G., 1964, Proc. N atl. Acad. S ei. USA, 5J., 89-97.

[34] H u e h n s E. R., F a r o u q u i A. M., 1975, Nature, 254, 33S-337, [35] H u i s m a n T. II.' J . , J o n x i s J . H. P ., D c z y A., 1955,

Biochem. Biophys. Acta, 18, 576-577.

[36] H u i s m a n T. H. J . , S c h r o e d e r W. A. , D o z y A. M., S h e l t o n J . R . , S h e l t o n J. B. , B o y o l EM. , A p e l l G., 1969, Ann. N. Y. Acad. S e i., 165, 320-341.

[37] H u i s m a n T. H. J . , S c h r o e d e r W. A. , B a n n i s t e r W. H., G r e c h J. L ., 1972, Biochem. G enet., _7, 131-139. [38] H u i s m a n T. H. J . , W r i g h t s t o n e R. N. , W i I s o n J. B. , S c h r o e d e r W. A. , K e n d a l l A. C ., 1972, Arch. Biochem. Biophys., 153, 850-853. [39] H u i s m a n T. H. J . , 1974, Ann. N. Y. Acad. S e i ., 232, 107-124. [4 0] H u n t T. , L e h m a n n H ., 1959, Nature, 184, 872-873. [41] X n g r a m V. M., 1957, Nature, 180, 326-328. [42] I n g r a m V. M . . S t r e t t o n A. 0. W., 1962, Biochim. Biophys. Acta, 62, 456-474. [43] I n g r a m V. M. , S t r e t t o n A. 0. W., 1962, Biochim. Biophys. Acta, 63, 20—23. [44] I p p e n K. , M i l l e r J. K. , S c a i f e J . , B e c k w i t h J . R., 1968, Nature, 2V7, 825-827. [45] K a b a t D., 1972, Science, 175. 134-140. [46] K a m u z o r a H., 1975, Hum. G enet., 30, 197-205. [4 7] V a m u z o r a H. , L e h m a n n H., 1975, Nature, 256, 511-513. [48] K a n Y. W., D o z y A. M. , V a r m u s H. E. , T a y l o r J. M. , H o l l a n d J. P. , L i e- I n j o L. E. , G a n e s a n J . , T o d d D., 1975, N ature, 255, 255-256. [49] K u n k e l H. G. , W a l l e n i u s G., 1955, Science, 122, 288-289. [50] L a b i e D. , S c h r o e d e r U. K. , H u i s m a n T . H . J . , 1966,

Biochim. Biophys. Acta, 127, 428-437.

[51] L a n g A., L o r k i n P. A., 1976, Br. Med. B u ll., 32, 239-244, [52] L e h m a n H. C o r r e 1 1 R. W., 1968, Br. Med. J . , 4, 748-750.