Vene keemikud ja molekulaarbioloogid on leidnud, et rämps-DNA kromosoomide otstes sisaldab juhiseid valgu sünteesimiseks, mis aitab rakkudel mitte surra stressi eest. Nende tulemusi tutvustati ajakirjas Nucleic Acids Research.
See valk on huvitav selle poolest, et seda leidub RNA-s, mida varem peeti mittekodeerivaks, üheks telomeraasi "abistajaks". Avastasime, et sellel võib olla mõni muu funktsioon, kui see pole raku tuumas, vaid selle tsütoplasmas. Telomeraasi kõigi omaduste uurimine võib teadlasi lähendada "nooruse eliksiiri" loomisele ja aidata vähivastases võitluses, "ütles Maria Rubtsova Moskva Lomonosovi riiklikust ülikoolist, kelle sõnu teatab ülikooli pressiteenistus.
Võti surematusesse
Embrüo ja embrüonaalsete tüvirakkude rakud on bioloogia seisukohast praktiliselt surematud - nad võivad adekvaatses keskkonnas elada peaaegu lõputult ja jagada piiramatu arv kordi. Seevastu täiskasvanu keha rakud kaotavad järk-järgult võime jaguneda pärast 40–50 jagunemistsüklit, jõudes vananemisfaasi, mis eeldatavalt vähendab vähi tekkimise võimalusi.
Need erinevused tulenevad asjaolust, et iga "täiskasvanud" rakkude jagunemine viib nende kromosoomide pikkuse vähenemiseni, mille otsad on tähistatud spetsiaalsete korduvate segmentidega, nn telomeeridega. Kui telomeere on liiga vähe, läheb rakk pensionile ja lõpetab keha elus osalemise.
Embrüo- ja vähirakkudes ei juhtu seda kunagi, kuna nende telomeere uuendatakse ja pikendatakse iga jagunemisega tänu spetsiaalsetele ensüümidele, telomeraasidele. Nende valkude komplekteerimise eest vastutavad geenid on täiskasvanute rakkudes “välja lülitatud” ja viimastel aastatel on teadlased aktiivselt mõelnud, kas on võimalik inimese elu pikendada, kui nad neid sunniviisiliselt sisse lülitada või luua telomeraaside kunstlik analoog.
Rubtsova ja tema kolleegid on juba pikka aega uurinud, kuidas toimivad inimeste ja teiste imetajate "looduslikud" telomeraasid. Hiljuti huvitasid nad, miks tavalised rakud kehas, kus see valk ei tööta, sünteesivad mingil põhjusel suurtes kogustes ühte oma abistajatest, lühikest RNA molekuli nimega TERC.
Reklaamvideo:
See umbes 450 "geneetilise tähega" jada, selgitab biokeemik, arvati varem olevat tavaline "rämps-DNA" tükk, mis telomeraasi kopeerib ja lisab kromosoomide otstesse. Sel põhjusel ei pööranud teadlased TERC struktuurile ja selle genoomi fragmendi võimalikele rollidele rakkude elus suurt tähelepanu.
Varjatud abistaja
Analüüsides selle RNA struktuuri inimese vähirakkudes, märkas Rubtsova meeskond, et selle sees on spetsiaalne nukleotiidijärjestus, mis tavaliselt tähistab valgu molekuli algust. Leides sellise kurioosse "tüki", kontrollisid teadlased, kas teiste imetajate rakkudes leidub analooge.
Selgus, et neid leidus kasside, hobuste, hiirte ja paljude teiste loomade DNA-s ning nende fragmendi struktuur nende loomade genoomis langes umbes poole võrra. See ajendas geneetikuid uskuma, et TERC-i sees ei säilinud mitte iidsete geenide mõttetud fragmendid, vaid täiesti "elus" valk.
Nad testisid seda ideed, sisestades selle RNA täiendavad koopiad samade vähirakkude DNA-sse ja pannes neid selliseid piirkondi aktiivsemalt lugema. Lisaks viisid teadlased läbi rea sarnaseid katseid E. coli-ga, mille genoomis puuduvad "klassikalised" kromosoomid ja telomeraasid.
Selgus, et telomeraasi RNA oli tegelikult vastutav spetsiaalsete proteiinimolekulide hTERP sünteesi eest, mis koosnesid vaid 121 aminohappest. Nagu edasised katsed näitasid, suurendas selle suurenenud kontsentratsioon vähirakkudes ja mikroobides neid erinevat tüüpi rakulise stressi eest, säästes nende elu ülekuumenemise, toidupuuduse või toksiinide ilmnemise korral.
Selle põhjuseks, nagu Rubtsova ja tema kolleegid hiljem selgusid, oli see, et hTERP kiirendab lüsosoomides valkude, RNA ja muude molekulide jääkide "töötlemise" protsessi, mis on raku peamised "põletusahjud". See kaitseb neid samaaegselt surma eest ja vähendab oluliselt mutatsioonide tekkevõimalusi ja vähi arengut.
Edasised katsed aitavad geneetikute sõnul mõista, kuidas telomeraas ja hTERP üksteisega suhestuvad ning kuidas neid saab kasutada omamoodi onkoloogia seisukohast ohutu "nooruse eliksiiri" loomiseks.
