Ryska och europeiska biologer har räknat ut hur "hjärtat" av telomeras, ett enzym, vars inkludering i en vuxen kropp kan göra dess celler odödligt, fungerar, säger en artikel publicerad i tidskriften Nucleic Acids Research.
”Dessa uppgifter leder oss närmare förståelse av strukturen, funktionen och regleringen av telomeras. I framtiden kan de användas för att skapa läkemedel som både kommer att öka aktiviteten för telomeras och öka livslängden på celler, och minska den för att beröva cancerceller odödlighet,”konstaterar Elena Rodina, en biokemist vid Moskva State University.
Cellerna från embryot och embryonala stamceller är praktiskt taget odödliga ur biologiens synvinkel - i en tillräcklig miljö kan de leva nästan för evigt och dela upp ett obegränsat antal gånger. I detta fall förlorar cellerna i en vuxens kropp efter 40-50 cykler förmågan att dela upp och gå in i åldringsfasen.
Dessa skillnader beror på det faktum att varje uppdelning av vuxna celler leder till en minskning av längden på deras kromosomer, vars ändavsnitt är markerade med speciella upprepande segment, de så kallade telomererna. När telomererna blir för små, slutar cellen att delta i kroppens liv. Detta tros skydda honom från att utveckla cancer.
Som Rodina och hennes kollegor förklarar, händer detta aldrig i embryonceller och cancerceller, eftersom deras telomerer förnyas och förlängs med varje division tack vare speciella enzymer - telomeraser. De gener som ansvarar för sammansättningen av dessa proteiner stängs av i vuxna celler, men under senare år har forskare aktivt funderat på om det är möjligt att förlänga människolivet genom att tvinga dem på tvång eller skapa en konstgjord analog.
Biologer och kemister från Moskva State University, Moscow Institute of Physics and Technology och andra ryska och europeiska forskningscentra har tagit det första steget mot att lösa detta problem genom att studera strukturen i den centrala delen av enzymet och ta reda på hur det interagerar med RNA- och DNA-molekyler under telomerförlängning i enstaka jästceller.
Experiment har visat att detta protein i princip liknar en kopiator. Den läser ett enda prov - en RNA-molekyl - och kopierar det till DNA: t i en framtida cell, och sedan limmar de nya kopiorna samman.
Biologer anser att en av dess regioner, benämnd TEN, är en viktig del av denna process och i hela telomeraset i allmänhet. Det antas att det spelar rollen som en typ av kontroller: den övervakar längden på telomerer, bestämmer deras början och slut av speciella sekvenser av bokstavsnukleotider och är ansvarig för deras fästning till en gemensam DNA-sträng och startar montering av nästa region.
Kampanjvideo:
Intressant nog är strukturen för TEN nästan densamma i de flesta flercelliga varelser, vilket tyder på att den har spelat en kritisk roll i utvecklingen under de senaste 500 miljoner åren. Forskare hoppas att ytterligare studier av jästtelomeraser, som fungerar ständigt, och deras jämförelse med liknande mänskliga enzymer kommer att hjälpa till att förstå varför dessa proteiner inaktiveras i våra celler, liksom att hitta en nyckel till att kontrollera deras aktivitet.
