Ruští a evropští biologové přišli na to, jak funguje „srdce“telomerázy, enzymu, jehož začlenění do těla dospělého může učinit buňky nesmrtelnými, říká článek zveřejněný v časopise Nucleic Acids Research.
„Tato data nás přibližují k pochopení struktury, fungování a regulace telomerázy. V budoucnu je lze použít k tvorbě léků, které zvýší jak telomerázovou aktivitu, tak prodlouží životnost buněk a sníží ji tak, aby připravily rakovinné buňky o nesmrtelnost, “říká Elena Rodina, biochemička na Moskevské státní univerzitě.
Buňky embrya a embryonálních kmenových buněk jsou z hlediska biologie prakticky nesmrtelné - v přiměřeném prostředí mohou žít téměř navždy a neomezeně mnohokrát rozdělit. V tomto případě buňky těla dospělého po 40-50 cyklech ztratí schopnost dělit se a vstoupit do fáze stárnutí.
Tyto rozdíly jsou způsobeny skutečností, že každé dělení dospělých buněk vede ke zkrácení délky jejich chromozomů, jejichž koncové části jsou označeny speciálními opakujícími se segmenty, takzvanými telomery. Když se telomery stanou příliš malými, buňka se přestane účastnit života těla. Toto je myšlenka chránit jej před rozvojem rakoviny.
Jak vysvětluje Rodina a její kolegové, k tomu nikdy nedochází v embryonálních a rakovinových buňkách, protože jejich telomery se obnovují a prodlužují s každou divizí díky speciálním enzymům - telomerázám. Geny zodpovědné za sestavení těchto proteinů jsou vypnuty v dospělých buňkách, ale v posledních letech vědci aktivně přemýšleli o tom, zda je možné prodloužit lidský život násilným zapnutím nebo vytvořením umělého analogu.
Biologové a chemici z Moskevské státní univerzity, Moskevského fyzikálního a technologického institutu a dalších ruských a evropských výzkumných center učinili první krok k vyřešení tohoto problému studiem struktury centrální části enzymu a zjišťováním, jak interaguje s molekulami RNA a DNA během prodlužování telomer v jednotlivých kvasinkových buňkách.
Pokusy ukázaly, že tento protein je v zásadě podobný kopírce. Přečte jeden vzorek - molekulu RNA - a zkopíruje ji na DNA budoucí buňky a poté nové kopie slepí dohromady.
Biologové považují jeden z jeho regionů s názvem TEN za klíčovou součást tohoto procesu a celé telomerázy obecně. Předpokládá se, že hraje roli jakéhokoli regulátoru: sleduje délku telomer, určuje jejich začátek a konec speciálními sekvencemi nukleotidů písmen a je zodpovědný za jejich připojení ke společnému řetězci DNA a zahájení sestavování další oblasti.
Propagační video:
Je zajímavé, že struktura TEN je téměř stejná u většiny mnohobuněčných tvorů, což naznačuje, že v posledních 500 milionech let hrála rozhodující roli v evoluci. Vědci doufají, že další studium kvasinkových telomeráz, které fungují neustále, a jejich srovnání s podobnými lidskými enzymy pomůže pochopit, proč jsou tyto proteiny v našich buňkách deaktivovány, a také najít klíč k řízení jejich aktivity.