Брюс Макинтош Кэттанах

Брюс Макинтош Кэттанах , член Королевского общества ^[1] (5 ноября 1932 г. – 8 апреля 2020 г.) был британским генетиком мышей , известным своими новаторскими работами в области аутосомного импринтинга и инактивации Х-хромосомы .

С современниками, среди которых была Мэри Лион FRS (открывшая инактивацию Х-хромосомы), исследовательская карьера Брюса базировалась в MRC Harwell. Он продолжил работу в качестве исполняющего обязанности директора нового подразделения генетики млекопитающих ^[2] в 1996 году.

В 1987 году он был избран членом Королевского общества , а в 2022 году Генетическое общество учредило премию Брюса Кэттанаха .

Каттанах сосредоточил часть своей работы на мутагенезе, процессе мутаций, вызывающих изменения в генетическом материале организма, где он обнаружил многочисленные мутанты, представляющие интерес и полезные для исследований. Одним из примеров является идентификация Брюсом модели генетического варианта мышей hpg . ^[3] Его исследовательская группа заметила штамм мышей с недоразвитыми репродуктивными органами, что, как они поняли, было вызвано отсутствием у них гормона, называемого гипоталамическим ГнРГ (гонадотропин-рилизинг-гормоном), поскольку часть гена ГнРГ отсутствовала. В результате также наблюдалось снижение уровней других ключевых репродуктивных гормонов. ^[3] Открытие этого штамма мышей имело большое значение, поскольку его можно было использовать в качестве модели животных для изучения таких состояний человека, как гипогонадотропный гипогонадизм , при котором половые гормоны не вырабатываются или вырабатываются в недостаточном количестве. ^[3]

Одним из величайших вкладов Каттанаха является его открытие и основополагающая работа по аутосомному импринтингу. ^[1] Аутосомный импринтинг описывает явление, при котором экспрессия генов зависит от того, исходят ли гены от мужского или женского пола. ^{[1] [4]} Хотя доказательства аутосомного импринтинга наблюдались в предыдущих исследованиях, Каттанах был первым, кто осознал его значимость и исследовал его механизм на мышах. ^[1] Каттанах первым заметил признаки аутосомного импринтинга в своем эксперименте по измерению нарушения разделения сестринских хроматид во время миоза у мышей. ^[5] Каттанах определил конкретные области хромосом, которые необходимы для аутосомного импринтинга. ^[1] Несмотря на неприязнь Каттанаха к картированию в целом, он использовал популяцию мышей с различными хромосомными транслокациями и делециями из своей более ранней работы по мутагенезу, чтобы картировать весь геном и искать импринтированные гены. ^[1] К моменту выхода на пенсию Кэттанаха в 1998 году он определил 11 регионов, которые несут гены импринтинга на 6 различных хромосомах. ^{[1] [6]}

Брюс также увлекался разведением собак и генетикой. Задаваясь вопросом, есть ли способ вывести боксеров с естественными короткими хвостами без необходимости их купирования, он попытался скрестить корги и боксера. ^{[1] [7]} Эксперимент Каттанаха показал, что перенос гена между породами может быть простым и может вызывать физические изменения; в этом случае это была собачья версия гена T, которая при нарушении приводит к развитию коротких хвостов. ^[8] Он также исследовал генетические заболевания собак. Брюс обнаружил, что вариант гена STRN на самом деле не вызывает сердечные заболевания у боксеров, а является маркером, который можно использовать для их идентификации или отслеживания. ^[9]

Открытие Каттанаком «транслокации Каттанака» в мышиной модели включает перемещение части хромосомы 7 в Х-хромосому, что привело к наблюдению за мозаичными самками мышей, мышами, которые демонстрируют как темный, так и белый мех из-за различного генетического состава, которые позже были названы «пятнистыми» мышами. ^[10] После дальнейшего исследования с Сусумо Оно они смогли обнаружить, что фенотип «пятнистых» мышей был вызван инактивацией Х-хромосомы, что является естественным явлением, когда все, кроме одной Х-хромосомы, и ее гены подавляются, когда организм имеет более одной Х-хромосомы. ^[11] «Пятнистые» мыши помогли проверить гипотезы Мэри Лион о естественном мозаицизме, то есть о том, что клетки одного и того же организма имеют разный генетический состав, у самок млекопитающих из-за инактивации Х-хромосомы. ^[11] Дальнейшие исследования также привели к открытию контролирующего элемента Х-хромосомы, Xce, что дало потенциальное механистическое объяснение того, как инактивируется вставка ранее активных генов в подавленную Х-хромосому. ^[12] В целом, его исследования Х-хромосом внесли вклад в понимание инактивации Х-хромосомы и мозаицизма.