Vene ja Euroopa bioloogid on mõelnud, kuidas toimib ensüümi telomeraasi "süda", mille kaasamine täiskasvanu kehasse võib muuta selle rakud surematuks, öeldakse ajakirjas Nucleic Acids Research avaldatud artiklis.
“Need andmed viivad meid telomeraasi struktuuri, toimimise ja regulatsiooni mõistmisele lähemale. Tulevikus saab neid kasutada ravimite loomiseks, mis suurendavad nii telomeraasi aktiivsust kui ka suurendavad rakkude eluiga ja vähendavad seda, et vähirakud surematusest ilma jätta, “märgib Moskva Riikliku Ülikooli biokeemik Jelena Rodina.
Embrüo ja embrüonaalsete tüvirakkude rakud on bioloogia seisukohast praktiliselt surematud - piisavas keskkonnas saavad nad elada peaaegu igavesti ja jagada piiramatu arv kordi. Sel juhul kaotavad täiskasvanu keha rakud pärast 40-50 tsüklit võime jaguneda ja siseneda vananemisfaasi.
Need erinevused tulenevad asjaolust, et täiskasvanud rakkude iga jagunemine viib nende kromosoomide pikkuse vähenemiseni, mille lõppsektsioonid on tähistatud spetsiaalsete korduvate segmentidega, nn telomeeridega. Kui telomeerid muutuvad liiga väikeseks, peatub rakk keha elus osalemisest. Arvatakse, et see kaitseb teda vähktõve tekkimise eest.
Nagu Rodina ja tema kolleegid selgitavad, ei juhtu see embrüonaalsetes ja vähirakkudes kunagi, kuna nende telomeere uuendatakse ja pikendatakse iga jagunemisega tänu spetsiaalsetele ensüümidele - telomeraasidele. Nende valkude komplekteerimise eest vastutavad geenid lülitatakse täiskasvanud rakkudes välja, kuid viimastel aastatel on teadlased aktiivselt mõelnud, kas on võimalik inimese elu pikendada, kui neid sunniviisiliselt sisse lülitada või luua kunstlik analoog.
Moskva Riikliku Ülikooli, Moskva füüsika- ja tehnoloogiainstituudi ning teiste Venemaa ja Euroopa teaduskeskuste bioloogid ja keemikud astusid esimese sammu selle probleemi lahendamise poole, uurides ensüümi keskosa struktuuri ja saades teada, kuidas see interakteerub RNA ja DNA molekulidega telomeeri pikenemise ajal üksikute pärmirakkude korral.
Katsed on näidanud, et see valk sarnaneb põhimõtteliselt koopiamasinaga. See loeb üksiku proovi - RNA molekuli - ja kopeerib selle tulevase raku DNA-le ning liimib seejärel uued koopiad kokku.
Bioloogid peavad selle regiooni ühte nimega TEN oluliseks osaks selles protsessis ja kogu telomeraasis üldiselt. Eeldatakse, et see mängib omamoodi kontrolleri rolli: ta jälgib telomeeride pikkust, määrates nende alguse ja lõpu täht-nukleotiidide spetsiaalsete järjestuste abil ning vastutab nende kinnitumise eest ühisele DNA ahelale ja järgmise piirkonna kokkupanemise alustamise eest.
Reklaamvideo:
Huvitav on see, et TEN-i struktuur on enamiku mitmerakuliste olendite puhul peaaegu sama, mis viitab sellele, et sellel on viimase 500 miljoni aasta jooksul evolutsioonis kriitiline roll olnud. Teadlased loodavad, et pidevalt töötavad pärmi telomeraaside täiendavad uuringud ja nende võrdlus sarnaste inimese ensüümidega aitavad mõista, miks need valgud meie rakkudes on keelatud, samuti leida võti nende tegevuse kontrollimiseks.
