Az orosz kémikusok és a molekuláris biológusok azt találták, hogy a szemét DNS a kromoszómák végén tartalmaz olyan fehérje szintetizálására vonatkozó útmutatásokat, amely segít a sejteknek nem meghalni a stressztől. Megállapításaikat a Nucleic Acids Research folyóiratban mutatták be.
Ez a fehérje azért érdekes, hogy az RNS-ben található, amelyet korábban nem kódolónak tekintenek, a telomeráz egyik "segítője". Felfedeztük, hogy lehet más funkciója is, ha nem a sejtmagban, hanem a citoplazmában található. A telomeráz összes tulajdonságának tanulmányozása közelebb hozhatja a tudósokat az „ifjúság elikzírjének” létrehozásához és segíthet a rák elleni küzdelemben”- mondta Maria Rubtsova a Lomonoszov Moszkvai Állami Egyetemen, amelynek szavait az egyetem sajtószolgálata jelentette.
A halhatatlanság kulcsa
Az embrió és az embrionális őssejtek a biológia szempontjából gyakorlatilag halhatatlanok - szinte határozatlan ideig élhetnek megfelelő környezetben, és korlátlan számú részet oszthatnak meg. Ezzel szemben a felnőtt test sejtjei fokozatosan elveszítik az osztódási képességüket 40-50 megosztási ciklus után, és belépnek az öregedési szakaszba, ami feltehetően csökkenti a rák kialakulásának esélyét.
Ezek a különbségek annak a ténynek a következményei, hogy a „felnőtt” sejtek minden egyes megoszlása kromoszómáik hosszának csökkenéséhez vezet, amelynek végeit speciális ismétlődő szegmensekkel, az úgynevezett telomerökkel jelöltük. Ha túl kevés a telomer, a sejt visszavonul, és abbahagyja a test életében való részvételt.
Az embrionális és a rákos sejtekben ez soha nem fordul elő, mivel telomerjeik megújulnak és meghosszabbodnak minden megosztáson keresztül, speciális enzimek, telomerázok révén. Az ezen fehérjék összeállításáért felelős géneket „kikapcsolják” a felnőtt sejtekben, és az utóbbi években a tudósok aktívan gondolkodtak azon, hogy lehetséges-e meghosszabbítani az emberi életet, ha erőszakkal bekapcsoljuk őket, vagy a telomerázok mesterséges analógját hozzuk létre.
Rubtsova és kollégái már régóta tanulmányozták, hogyan működnek az emberekben és más emlősökben a "természetes" telomerázok. A közelmúltban érdeklődtek az iránt, hogy a test normál sejtjei, amelyekben ez a fehérje nem működik, valamilyen okból nagy mennyiségben szintetizálnak segítőiket, egy rövid RNS molekulát, az úgynevezett TERC-t.
Promóciós videó:
Ezt a körülbelül 450 "genetikai betűből álló" szekvenciát - magyarázza a biokémikus - korábban úgy gondolták, hogy a "szemét DNS" általános darabja, amely a telomeráz másolja és hozzáteszi a kromoszómák végéhez. Ezért a tudósok nem fordítottak nagy figyelmet a TERC felépítésére és a genom ezen fragmentumának lehetséges szerepére a sejtek életében.
Rejtett segítő
E RNS szerkezetének elemzésekor az emberi rákos sejtekben a Rubtsova csapata észrevette, hogy benne van egy speciális nukleotid szekvencia, amely általában egy fehérje molekula kezdetét jelzi. Megtalálva egy ilyen furcsa "darabot", a tudósok megvizsgálták, vannak-e analógok más emlősök sejtjeiben.
Kiderült, hogy jelen voltak a macskák, lovak, egerek és sok más állat DNS-ében, és ezen fragmentum szerkezete ezen állatok genomjában mintegy felére esett. Ez arra késztette a genetikusokat, hogy higgyék, hogy a TERC-ben nem az ősi gének értelmetlen fragmensei maradtak meg, hanem egy teljesen "élő" fehérje.
Kipróbálták ezt az ötletet azzal, hogy további RNS-példányokat illesztettek ugyanazon rákos sejtek DNS-ébe, és aktívabbá tették ezeket a régiókat. A tudósok emellett számos hasonló kísérletet végeztek E. coli-on, amelynek genomjában nincsenek "klasszikus" kromoszómák és telomerázok.
Kiderült, hogy a telomeráz RNS volt a felelős speciális fehérjemolekulák, a hTERP szintéziséért, amelyek csak 121 aminosavat tartalmaztak. Megnövelt koncentrációja a rákos sejtekben és a mikrobákban - amint további kísérletek azt mutatták - megvédte őket a különféle típusú sejtes stressztől, megmentve életüket túlmelegedés, ételhiány vagy toxinok megjelenése esetén.
Ennek oka, amint Rubtsova és munkatársai később kiderült: az volt, hogy a hTERP felgyorsítja a fehérjék, RNS és más molekulák maradékanyagának „feldolgozását” a lizoszómákban, amelyek a sejt fő „égetői”. Ez egyidejűleg védi őket a haláltól és jelentősen csökkenti a mutációk esélyét, valamint a rák kialakulását.
A genetikusok szerint további kísérletek segítenek megérteni, hogy a telomeráz és a hTERP miként kölcsönhatásba lépnek egymással, és hogyan alkalmazhatók egyfajta ifjúsági elixír létrehozására, amely biztonságos az onkológia szempontjából.
