Читал в книге "Почему мы болеем". Нессе и Уильямс, что:
Постоянная исследовательская работа и невероятная удача позволили генетикам точно определить ген Гентингтона на коротком плече хромосомы 4.
Я хочу знать, в чем заключалась «сыскная» работа и баснословное везение — вся история с открытием местонахождения гена.
Поиск в Google по запросу «открытие гена болезни Хантингтона» дал эту страницу на веб-сайте Nature Education Scitable. Следующие цитаты приводятся относительно молекулярной основы HD:
Huntingtin (HTT) был первым ассоциированным с заболеванием геном, который был молекулярно картирован в хромосоме человека (Gusella et al., 1983) 2 . Десять лет спустя ученые идентифицировали последовательность ДНК и определили точную природу мутации, связанной с БХ, при HTT (MacDonald et al., 1993).
Гузелла и др. использовали анализ полиморфизма длины рестрикционных фрагментов (ПДРФ) для обнаружения маркера ПДРФ, связанного с болезнью Гентингтона, на хромосоме 4. Из введения в свою статью:
Теперь мы идентифицировали анонимный фрагмент ДНК из хромосомы 4 человека, который обнаруживает два разных RFLP в дайджесте HindIII геномной ДНК человека. Этот полиморфный ДНК-маркер демонстрирует тесную генетическую связь с геном болезни Хантингтона в двух отдельных семьях, хотя в каждой семье с геном болезни Гентингтона выделяется разный гаплотип маркера. Мы делаем вывод, что локус болезни Гентингтона находится на хромосоме 4 человека.
Дополнительные подробности, приведенные в документе, могут оправдать описание, данное в вопросе. «Фантастическая удача» может относиться к открытию или наличию подходящих семей и родословных для генетических исследований. «Постоянной детективной работой» будет генетическое картирование и полевые исследования, необходимые для установления связи. Следующие цитаты описывают некоторые усилия, затраченные на проект:
Успех любого проекта генетического сцепления во многом зависит от качества семейного материала, доступного для изучения. Первоначально мы приложили значительные усилия для выявления полезной семьи из Национального исследовательского реестра пациентов и семей с болезнью Гентингтона в Университете Индианы. Была отобрана американская семья разумного размера и получены образцы крови (...). Впоследствии было обнаружено значительно большее семейство болезни Гентингтона. Эта родословная происходит от уникального сообщества взаимосвязанных носителей гена болезни Хантингтона, живущих вдоль берегов озера Маракайбо, Венесуэла. (...) В течение последних трех лет экспедиция ежегодно проводила один месяц в Венесуэле, собирая информацию о родословной, образцы тканей и клинические данные. (...) В Венесуэле, многие члены семьи были обследованы в течение трех лет подряд. Постоянные линии лимфобластоидных клеток были снова созданы для каждого человека, чтобы они действовали как постоянный источник геномной ДНК. В обеих семьях каждый человек был осмотрен как минимум одним неврологом, имеющим опыт и знания о болезни Гентингтона.
Страница Scitable также обобщает подход и результаты, описанные в документе. Для анализа RFLP было опробовано несколько ДНК-зондов, один из которых, «G8», дал паттерн, связанный с HD:
Джеймс Ф. Гузелла и его коллеги провели исследование, чтобы определить, могут ли они идентифицировать ДНК-зонд, который показал бы связанный с БХ полиморфизм длины рестрикционных фрагментов (ПДРФ) при использовании в Саузерн-блот-анализе хромосомной ДНК, расщепленной ферментом рестрикции HindIII (палиндромный последовательность узнавания 5'-AAGCTT-3'). Группа идентифицировала один зонд из 12 протестированных, названный G8, который показал специфический паттерн RFLP, связанный с HD в двух больших семьях с историей болезни (Gusella et al., 1983). Затем с помощью зонда G8 они идентифицировали два сайта HindIII (названные H1 и H2), которые были палиндромными в пределах этой хромосомной области. Фрагменты ДНК в этих сайтах различаются по длине в разных линиях HD. Поскольку в этих экспериментах исследователи использовали две большие родословные,
Однако в то время происхождение ДНК зонда G8 в геноме человека не было известно, поэтому были созданы гибриды соматических клеток человека и мыши, чтобы определить, к чему принадлежала ДНК зонда G8. Это показало, что зонд G8 соответствует хромосоме 4, и указало на то, что там будет обнаружен ген HD:
Исследователи обнаружили, что ДНК-зонд G8 гибридизуется только с Саузерн-блоттингом с использованием хромосомной ДНК из гибридных линий соматических клеток человека и мыши, содержащих человеческую хромосому 4. Таким образом, исследователи определили, что ДНК-зонд G8 расположен на 4-й хромосоме человека, и пришли к выводу, что Ген HD расположен на хромосоме 4 рядом с областью, соответствующей ДНК-пробе G8 (рис. 5; Gusella et al., 1983).
Это было увлекательно, потому что сам Хантингтон описал то, что мы сейчас называем генетикой, еще до того, как эта область существовала. Затем, чтобы найти ген, ученые использовали метод проб и ошибок. Они взяли ферменты, разрезающие разные части ДНК, и посмотрели, какие из них унаследованы. Если бы это было унаследовано, то были бы сделаны сокращения, иначе нет. Затем они сопоставили это с тем, у кого было заболевание. Конечно, с 46 хромосомами нужно было проверить тысячи и тысячи мест, но им каким-то образом удалось найти это с двенадцатой попытки!
Полную историю можно найти здесь: http://www.dana.org/Cerebrum/Default.aspx?id=39308