Rusijos chemikai ir molekuliniai biologai nustatė, kad nepageidaujamoje DNR chromosomų galuose yra instrukcijos, kaip susintetinti baltymą, kuris padeda ląstelėms nemirti nuo streso. Jų išvados buvo pristatytos žurnale „Nucleic Acids Research“.
Šis baltymas įdomus tuo, kad randamas RNR, kuri anksčiau buvo laikoma nekoduojančia, viena iš telomerazės „pagalbininkų“. Mes sužinojome, kad ji gali atlikti kitą funkciją, jei ji yra ne ląstelės branduolyje, o jo citoplazmoje. Visų telomerazės savybių tyrimas gali priartinti mokslininkus prie „jaunystės eliksyro“sukūrimo ir padėti kovoti su vėžiu “, - sakė Marija Rubtsova iš Lomonosovo Maskvos valstybinio universiteto, kurio žodžius praneša universiteto spaudos tarnyba.
- „Salik.biz“
Raktas į nemirtingumą
Embriono ir embriono kamieninės ląstelės biologijos požiūriu yra praktiškai nemirtingos - tinkamoje aplinkoje jos gali gyventi beveik neribotą laiką ir dalintis neribotą skaičių kartų. Priešingai, suaugusio žmogaus ląstelės palaipsniui praranda gebėjimą dalintis po 40–50 dalijimosi ciklų, pereidamos į senėjimo fazę, o tai, matyt, sumažina vėžio išsivystymo tikimybę.
Šie skirtumai atsiranda dėl to, kad kiekvienas „suaugusių“ląstelių dalijimasis lemia jų chromosomų, kurių galai pažymėti specialiais kartojamaisiais segmentais, vadinamaisiais telomerais, ilgį. Kai telomerų yra per mažai, ląstelė pasitraukia ir nustoja dalyvauti kūno gyvenime.
Embrionų ir vėžio ląstelėse to niekada nebūna, nes jų telomerai atsinaujina ir pailgėja kiekvienu pasidalijimu dėl specialių fermentų, telomerazių. Genai, atsakingi už šių baltymų surinkimą, yra „išjungiami“suaugusiųjų ląstelėse, o pastaraisiais metais mokslininkai aktyviai galvoja apie tai, ar įmanoma pratęsti žmogaus gyvenimą juos prievarta įjungiant, ar sukuriant dirbtinį telomerazių analogą.
Rubtsova su kolegomis ilgai tyrinėjo, kaip veikia „natūralios“telomerazės žmonėms ir kitiems žinduoliams. Neseniai jie domėjosi, kodėl įprastos organizmo ląstelės, kur šis baltymas neveikia, dėl kažkokių priežasčių sintetinasi dideliais kiekiais vieno iš jo pagalbininkų - trumposios RNR molekulės, vadinamos TERC.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Ši maždaug 450 „genetinių raidžių“seka, aiškina biochemikas, anksčiau buvo manoma, kad tai yra įprastas „šlamšto DNR“gabalas, kuris telomerazę kopijuoja ir prideda prie chromosomų galų. Dėl šios priežasties mokslininkai nekreipė daug dėmesio į TERC struktūrą ir galimus šio genomo fragmento vaidmenis ląstelių gyvenime.
Paslėptas pagalbininkas
Analizuodama šios RNR struktūrą žmogaus vėžio ląstelėse, „Rubtsova“komanda pastebėjo, kad jo viduje yra speciali nukleotidų seka, kuri paprastai žymi baltymo molekulės pradžią. Radę tokį kuriozišką „gabalą“, mokslininkai patikrino, ar nėra analogų kitų žinduolių ląstelėse.
Paaiškėjo, kad jų buvo kačių, arklių, pelių ir daugelio kitų gyvūnų DNR, o jų šio fragmento struktūra kiekvieno iš šių gyvūnų genome sutapo maždaug perpus. Tai paskatino genetikus tikėti, kad TERC viduje buvo išsaugoti ne beprasmiai senovės genų fragmentai, o visiškai „gyvas“baltymas.
Jie išbandė šią idėją įterpdami papildomas šios RNR kopijas į tų pačių vėžio ląstelių DNR ir priversdami juos aktyviau skaityti tokius regionus. Be to, mokslininkai atliko daugybę panašių eksperimentų su E. coli, kurio genome nėra „klasikinių“chromosomų ir telomerazių.
Paaiškėjo, kad telomerazės RNR iš tikrųjų buvo atsakinga už specialių baltymų molekulių hTERP, kurias sudarė tik 121 amino rūgštis, sintezę. Padidėjusi jo koncentracija vėžio ląstelėse ir mikrobuose, kaip parodė tolesni eksperimentai, apsaugojo juos nuo įvairių rūšių ląstelių streso, išgelbėdami jų gyvybes perkaitimo, maisto trūkumo ar toksinų atsiradimo atveju.
To priežastis, kaip vėliau sužinojo Rubtsova ir jos kolegos, buvo ta, kad hTERP pagreitina baltymų, RNR ir kitų molekulių, esančių lizosomose, pagrindinius ląstelės „sudegintuvus“, „perdirbimo“procesą. Tai kartu apsaugo juos nuo mirties ir žymiai sumažina mutacijų tikimybę bei vėžio išsivystymą.
Tolesni eksperimentai, pasak genetikų, padės mums suprasti, kaip telomerazė ir hTERP sąveikauja tarpusavyje ir kaip jie gali būti naudojami kuriant savotišką „jaunystės eliksyrą“, saugų onkologijos požiūriu.