Chimistii rusi si biologii moleculari au descoperit ca ADN-ul de gunoi la capetele cromozomilor contine instructiuni pentru sintetizarea unei proteine care ajuta celulele sa nu moara de stres. Rezultatele lor au fost prezentate în revista Nucleic Acids Research.
Această proteină este interesantă prin faptul că se găsește în ARN, care anterior a fost considerată necodificantă, unul dintre „ajutoarele” telomerazei. Am descoperit că poate avea o altă funcție dacă nu se află în nucleul celular, ci în citoplasma sa. Studiul tuturor proprietăților telomerazei poate aduce oamenii de știință mai aproape de crearea „elixirului tinereții” și să ajute în lupta împotriva cancerului”, a declarat Maria Rubtsova de la Universitatea de Stat din Lomonosov din Moscova, ale cărei cuvinte sunt raportate de serviciul de presă al universității.
Cheia nemuririi
Celulele stem embrionare și cele embrionare sunt practic nemuritoare din punct de vedere al biologiei - pot trăi aproape la nesfârșit într-un mediu adecvat și pot împărți un număr nelimitat de ori. În schimb, celulele din corpul adult își pierd treptat capacitatea de a se diviza după 40-50 de cicluri de diviziune, intrând în faza de îmbătrânire, ceea ce presupune reduce șansele de a dezvolta cancer.
Aceste diferențe se datorează faptului că fiecare diviziune a celulelor „adulte” duce la o reducere a lungimii cromozomilor lor, capetele acestora fiind marcate cu segmente speciale de repetare, așa-numitele telomere. Când există prea puține telomere, celula se retrage și nu mai participă la viața corpului.
În celulele embrionare și canceroase, acest lucru nu se întâmplă niciodată, deoarece telomerele lor sunt reînnoite și prelungite cu fiecare diviziune datorită enzimelor speciale, telomerazelor. Genele responsabile de asamblarea acestor proteine sunt „dezactivate” în celulele adulte, iar în ultimii ani oamenii de știință s-au gândit activ dacă este posibil să prelungească viața umană, pornind-o cu forța sau creând un analog artificial al telomerazelor.
Rubtsova și colegii ei studiază de mult timp cum funcționează telomerazele „naturale” la om și la alte mamifere. Recent, au fost interesați de ce celulele obișnuite din organism, unde această proteină nu funcționează, din anumite motive sintetizează cantități mari dintr-unul dintre ajutoarele sale, o moleculă scurtă de ARN numită TERC.
Video promotional:
Această secvență de aproximativ 450 de „scrisori genetice”, explică biochimistul, a fost crezută anterior ca fiind o bucată comună de „ADN-ul de gunoi” pe care telomeraza îl copiază și se adaugă la capetele cromozomilor. Din acest motiv, oamenii de știință nu au acordat prea multă atenție structurii TERC și rolurilor posibile ale acestui fragment al genomului în viața celulelor.
Asistent ascuns
Analizând structura acestui ARN în celulele canceroase umane, echipa lui Rubtsova a observat că există o secvență specială de nucleotide în interiorul acesteia, care de obicei marchează începutul unei molecule de proteine. După ce au găsit o „piesă” atât de curioasă, oamenii de știință au verificat dacă există analogi în celulele altor mamifere.
S-a dovedit că erau prezenți în ADN-ul pisicilor, cailor, șoarecilor și a multor alte animale, iar structura lor a acestui fragment din genomul fiecăreia dintre aceste animale a coincis cu aproximativ jumătate. Aceasta i-a determinat pe genetici să creadă că în interiorul TERC, nu au fost păstrate fragmente lipsite de semnificație ale genelor antice, ci o proteină complet „vie”.
Ei au testat această idee prin introducerea de copii suplimentare ale acestui ARN în ADN-ul acelorași celule canceroase și făcându-le să citească mai activ astfel de regiuni. În plus, oamenii de știință au efectuat o serie de experimente similare pe E. coli, în genomul căruia nu există cromozomi și telomeraze "clasice".
S-a dovedit că ARN-ul telomerazei a fost de fapt responsabil pentru sinteza moleculelor speciale de proteine, hTERP, care constau doar din 121 aminoacizi. Concentrația crescută în celulele canceroase și microbii, după cum au arătat experimentele ulterioare, le-a protejat de diferite tipuri de stres celular, salvându-și viața în caz de supraîncălzire, lipsă de alimente sau apariția toxinelor.
Motivul acestui lucru, după cum au aflat ulterior Rubtsova și colegii ei, a fost că hTERP accelerează procesul de „procesare” a resturilor de proteine, ARN și alte molecule din lizozomi, principalele „incineratoare” ale celulei. Acest lucru îi protejează simultan de moarte și reduce semnificativ șansele de mutații și dezvoltarea cancerului.
Experimentele ulterioare, potrivit geneticienilor, ne vor ajuta să înțelegem cum telomeraza și hTERP interacționează între ele și cum pot fi folosite pentru a crea un fel de „elixir al tinereții” care este sigur din punct de vedere al oncologiei.
