Ғалымдар керексіз ДНҚ-дан нұсқаулар табады

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-16 16:10

Ресейлік молекулярлық биологтар хромосомалардың ұшындағы қажетсіз ДНҚ-да жасушалардың стресстен өлмеуіне көмектесетін ақуызды синтездеуге арналған нұсқаулар бар екенін анықтады. Олардың нәтижелері Nuclein Acids Research журналында ұсынылды.

"Бұл ақуыз қызық, себебі ол бұрын кодталмаған, теломеразаның "көмекшілерінің" бірі болып саналатын РНҚ-да кездеседі. Біз оның басқа қызмет атқара алатынын анықтадық, егер ол жасуша ядросында емес, оның цитоплазмасында болса. Теломераза ғалымдарды «жастық эликсирін» құруға жақындата алады және қатерлі ісікпен күресуге көмектеседі», - деді Ломоносов атындағы Мәскеу мемлекеттік университетінен Мария Рубцова, оның сөздерін университеттің баспасөз қызметі хабарлады.

Өлместіктің кілті

Эмбрионның жасушалары мен эмбриональды дің жасушалары биология тұрғысынан іс жүзінде өлмейді - олар сәйкес ортада шексіз дерлік өмір сүре алады және шексіз рет бөледі. Керісінше, ересек адамның ағзасындағы жасушалар 40-50 бөліну циклінен кейін бірте-бірте бөліну қабілетін жоғалтады, қартаю кезеңіне енеді, бұл обырдың даму мүмкіндігін азайтады.

Бұл айырмашылықтар «ересек» жасушалардың әрбір бөлінуі олардың хромосомаларының ұзындығының қысқаруына әкелетіндігіне байланысты, олардың ұштары теломерлер деп аталатын арнайы қайталанатын сегменттермен белгіленеді. Теломерлер тым аз болған кезде жасуша «зейнетке шығады» және дене өміріне қатысуды тоқтатады.

Бұл эмбриональды және қатерлі ісік жасушаларында ешқашан болмайды, өйткені олардың теломерлері арнайы теломераза ферменттерінің арқасында әрбір бөліну кезінде жаңарып, ұзарады. Бұл белоктардың жиналуына жауап беретін гендер ересек жасушаларда өшірілген және соңғы жылдары ғалымдар оларды күштеп қосу немесе теломеразалардың жасанды аналогын жасау арқылы адамның өмірін ұзартуға болатындығы туралы белсенді түрде ойлануда..

Рубцова мен оның әріптестері ұзақ уақыт бойы адамдардағы және басқа сүтқоректілердегі «табиғи» теломеразалардың қалай жұмыс істейтінін зерттеп келеді. Жақында оларды бұл ақуыз жұмыс істемейтін дененің қарапайым жасушалары қандай да бір себептермен оның көмекшілерінің бірі, TERC деп аталатын қысқа РНҚ молекуласын көп мөлшерде синтездейтіні қызықтырды.

450-ге жуық «генетикалық әріптерден тұратын бұл тізбегі» деп түсіндіреді биолог, бұрын теломераза көшіретін және хромосомалардың ұштарына қосатын «қоқыс ДНҚ-ның» қарапайым бөлігі деп есептелген. Осы себепті ғалымдар TERC құрылымына және геномның осы фрагментінің жасушалар тіршілігіндегі мүмкін болатын рөлдеріне аса мән бермеді.

Жасырын көмекші

Рубцованың командасы адамның рак клеткаларындағы осы РНҚ құрылымын талдай отырып, оның ішінде әдетте ақуыз молекуласының басталуын білдіретін ерекше нуклеотидтер тізбегі бар екенін байқады. Осындай қызықты «кесінді» тапқан биологтар басқа сүтқоректілердің жасушаларында аналогтардың бар-жоғын тексерді.

Олар мысықтардың, жылқылардың, тышқандардың және басқа да көптеген жануарлардың ДНҚ-сында болатыны және осы жануарлардың әрқайсысының геномындағы бұл фрагменттің құрылымы шамамен жартысына сәйкес келетіні анықталды. Бұл генетиктерді TERC ішінде ежелгі гендердің мағынасыз фрагменттері емес, толығымен «тірі» ақуыз бар деген идеяға әкелді.

Олар осы РНҚ-ның қосымша көшірмелерін сол рак клеткаларының ДНҚ-сына енгізу және оларды осындай аймақтарды белсендірек оқуға мүмкіндік беру арқылы бұл идеяны сынады. Сонымен қатар, ғалымдар геномында «классикалық» хромосомалар мен теломеразалар жоқ E. coli бойынша ұқсас эксперименттер сериясын жүргізді.

Теломераза РНҚ шын мәнінде 121 аминқышқылынан тұратын арнайы ақуыз молекулаларының, hTERP синтезіне жауапты екені белгілі болды. Оның қатерлі ісік жасушалары мен микробтардағы концентрациясының жоғарылауы, кейінгі эксперименттер көрсеткендей, оларды жасушалық стресстің әртүрлі түрлерінен қорғап, қызып кету, тамақ жетіспеу немесе токсиндердің пайда болуы жағдайында олардың өмірін сақтап қалды.

Мұның себебі, кейінірек Рубцова және оның әріптестері анықтағандай, hTERP лизосомалардағы белоктардың, РНҚ және басқа молекулалардың қалдықтарын «өңдеу» процесін жеделдетеді, бұл жасушаның негізгі «жанғыштары». Бұл бір мезгілде оларды өлімнен қорғайды және мутациялар мен қатерлі ісіктердің даму мүмкіндігін айтарлықтай төмендетеді.

Генетиктердің пікірінше, одан әрі эксперименттер теломераза мен hTERP бір-бірімен қалай әрекеттесетінін және оларды онкология тұрғысынан қауіпсіз «жастық эликсирін» жасау үшін қалай қолдануға болатынын түсінуге көмектеседі.