Ruskí a európski biológovia prišli na to, ako funguje „srdce“telomerázy, enzýmu, ktorého začlenenie do tela dospelého môže spôsobiť, že jeho bunky budú nesmrteľné, hovorí článok uverejnený v časopise Nucleic Acids Research.
„Tieto údaje nás približujú k pochopeniu štruktúry, fungovania a regulácie telomerázy. V budúcnosti môžu byť použité na výrobu liekov, ktoré zvýšia telomerázovú aktivitu a zvýšia životnosť buniek a znížia ju, aby sa rakovinové bunky zbavili nesmrteľnosti, “poznamenáva Elena Rodina, biochemička na Moskovskej štátnej univerzite.
Bunky embryí a embryonálnych kmeňových buniek sú z hľadiska biológie prakticky nesmrteľné - v primeranom prostredí môžu žiť takmer večne a rozdeliť ich neobmedzene. V tomto prípade bunky tela dospelého po 40 až 50 cykloch strácajú schopnosť rozdeliť sa a vstúpiť do fázy starnutia.
Tieto rozdiely sú spôsobené skutočnosťou, že každé rozdelenie dospelých buniek vedie k skráteniu dĺžky ich chromozómov, ktorých konce sú označené špeciálnymi opakujúcimi sa segmentmi, tzv. Teloméry. Keď sú teloméry príliš malé, bunka sa prestane podieľať na živote tela. To ho chráni pred rozvojom rakoviny.
Ako vysvetľuje Rodina a jej kolegovia, k tomu nikdy nedochádza v embryonálnych a rakovinových bunkách, pretože ich telomery sa obnovujú a predlžujú s každou divíziou vďaka špeciálnym enzýmom - telomerázam. Gény zodpovedné za zostavenie týchto proteínov sa v dospelých bunkách vypínajú, ale v posledných rokoch vedci aktívne uvažovali o tom, či je možné predĺžiť ľudský život násilným zapnutím alebo vytvorením umelého analógu.
Biológovia a chemici z Moskovskej štátnej univerzity, Moskovského fyzikálneho a technologického inštitútu a ďalších ruských a európskych výskumných centier urobili prvý krok k vyriešeniu tohto problému štúdiom štruktúry centrálnej časti enzýmu a zistením, ako interaguje s molekulami RNA a DNA počas predlžovania telomer v bunkách kvasiniek.
Pokusy ukázali, že tento proteín je v zásade podobný kopírke. Číta jednu vzorku - molekulu RNA - a skopíruje ju na DNA budúcej bunky a potom spolu prilepí nové kópie.
Biológovia považujú jeden z jeho regiónov s názvom TEN za kľúčovú súčasť tohto procesu a celej telomerázy všeobecne. Predpokladá sa, že hrá úlohu určitého typu regulátora: monitoruje dĺžku telomérov, určuje ich začiatok a koniec špeciálnymi sekvenciami listových nukleotidov a je zodpovedný za ich pripojenie k spoločnému vláknu DNA a za začatie zostavovania ďalšej oblasti.
Propagačné video:
Je zaujímavé, že štruktúra TEN je takmer rovnaká vo väčšine mnohobunkových tvorov, čo naznačuje, že hrala rozhodujúcu úlohu v evolúcii za posledných 500 miliónov rokov. Vedci dúfajú, že ďalšie štúdium kvasinkových telomeráz, ktoré fungujú nepretržite, a ich porovnanie s podobnými ľudskými enzýmami pomôže pochopiť, prečo sú tieto proteíny v našich bunkách deaktivované, a tiež nájsť kľúč na kontrolu ich aktivity.