Ruski kemičari i molekularni biolozi otkrili su da DNK smeća na krajevima kromosoma sadrži upute za sintezu proteina koji pomaže stanicama da ne umiru od stresa. Njihova otkrića predstavljena su u časopisu Nucleic Acids Research.
Ovaj protein je zanimljiv po tome što se nalazi u RNA, koja se prije smatrala nekodirajućim, jednim od "pomagača" telomeraze. Otkrili smo da može imati drugu funkciju ako nije u staničnoj jezgri, već u svojoj citoplazmi. Proučavanje svih svojstava telomeraze može znanstvenicima približiti stvaranje "eliksira mladosti" i pomoći u borbi protiv raka ", rekla je Maria Rubtsova s moskovskog državnog sveučilišta Lomonosov, čije riječi prenosi tiskovna služba sveučilišta.
Ključ besmrtnosti
Stanice embrija i embrionalne matične stanice su gotovo besmrtne s gledišta biologije - mogu živjeti gotovo neograničeno u odgovarajućem okruženju i dijeliti se neograničen broj puta. Suprotno tome, stanice u odraslom tijelu postupno gube sposobnost dijeljenja nakon 40-50 ciklusa dijeljenja, ulazeći u fazu starenja, što vjerojatno smanjuje šanse za razvoj raka.
Te razlike nastaju zbog činjenice da svaka podjela "odraslih" stanica dovodi do smanjenja duljine njihovih kromosoma, čiji su krajevi označeni posebnim ponavljajućim segmentima, takozvanim telomerima. Kada ima premalo telomera, stanica se povlači i prestaje sudjelovati u životu tijela.
To se nikada ne događa u stanicama embriona i karcinoma, jer se njihovi telomeri obnavljaju i produljuju sa svakim dijeljenjem zahvaljujući posebnim enzimima, telomerazama. Geni odgovorni za skupljanje ovih proteina „isključeni su“u stanicama odraslih, a posljednjih godina znanstvenici aktivno razmišljaju o tome je li moguće produžiti ljudski život prisilnim uključivanjem ili stvaranjem umjetnog analoga telomeraza.
Rubtsova i njezini kolege dugo su proučavali kako djeluju "prirodne" telomeraze kod ljudi i drugih sisavaca. Nedavno ih je zanimalo zašto obične stanice u tijelu, gdje taj protein ne djeluje, iz nekog razloga sintetiziraju velike količine jednog od njegovih pomagača, kratke molekule RNA zvane TERC.
Promotivni video:
Taj niz od oko 450 "genetskih slova", objašnjava biokemičar, ranije se smatrao uobičajenim djelom "bezvrijedne DNK" koji telomeraza kopira i dodaje na krajeve kromosoma. Iz tog razloga, znanstvenici nisu mnogo pazili na strukturu TERC-a i moguće uloge ovog fragmenta genoma u životu stanica.
Skriveni pomagač
Analizirajući strukturu ove RNK u stanicama ljudskog karcinoma, Rubtsova je ekipa primijetila da unutar nje postoji poseban nukleotidni niz koji obično označava početak molekule proteina. Otkrivši tako znatiželjan "komad", znanstvenici su provjerili postoje li analozi u stanicama drugih sisavaca.
Pokazalo se da su one prisutne u DNK mačaka, konja, miševa i mnogih drugih životinja, a njihova se struktura ovog fragmenta u genomu svake od tih životinja podudarala otprilike na polovici. To je natjeralo genetičare da vjeruju da se unutar TERC-a ne čuvaju besmisleni fragmenti drevnih gena, već potpuno "živi" protein.
Oni su testirali ovu ideju umetanjem dodatnih kopija ove RNA u DNK istih stanica karcinoma i aktivnijim čitanjem takvih regija. Uz to, znanstvenici su proveli niz sličnih eksperimenata na E. coli, u čijem genomu nema „klasičnih“kromosoma i telomeraza.
Pokazalo se da je telomerazna RNA zapravo odgovorna za sintezu posebnih proteinskih molekula, hTERP, koji se sastojao od samo 121 aminokiseline. Njegova povećana koncentracija u stanicama raka i mikroba, kako su pokazali daljnji pokusi, zaštitila ih je od različitih vrsta staničnog stresa, spasivši im život u slučaju pregrijavanja, nedostatka hrane ili pojave toksina.
Razlog za to, kako su kasnije saznali Rubtsova i njezine kolege, je taj što hTERP ubrzava proces "obrade" ostataka proteina, RNA i drugih molekula u lizosomima, glavnim "spaljivačima" stanice. To ih istovremeno štiti od smrti i značajno smanjuje šanse za mutacije i razvoj raka.
Daljnji eksperimenti, prema genetičarima, pomoći će nam da shvatimo kako telomeraza i hTERP međusobno djeluju i kako se mogu koristiti za stvaranje svojevrsnog "eliksira mladosti" koji je siguran sa onkološkog stajališta.
