Shkencëtarët gjejnë udhëzime në ADN-në e mbeturinave

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-16 16:16

Biologët molekularë rusë kanë zbuluar se ADN-ja e mbetur në skajet e kromozomeve përmban udhëzime për sintetizimin e një proteine që ndihmon qelizat të mos vdesin nga stresi. Gjetjet e tyre u prezantuan në revistën Nucleic Acids Research.

"Kjo proteinë është interesante sepse gjendet në ARN, e cila më parë konsiderohej jo-koduese, një nga "ndihmuesit" e telomerazës. Zbuluam se ajo mund të ketë një funksion tjetër nëse nuk është në bërthamën e qelizës, por në citoplazmën e saj. Telomeraza mund t'i afrojë shkencëtarët me krijimin e "eliksirit të rinisë" dhe të ndihmojë në luftën kundër kancerit", tha Maria Rubtsova nga Universiteti Shtetëror i Moskës Lomonosov, fjalët e së cilës raportohen nga shërbimi për shtyp i universitetit.

Çelësi i pavdekësisë

Qelizat e embrionit dhe qelizave burimore embrionale janë praktikisht të pavdekshme nga pikëpamja e biologjisë - ato mund të jetojnë pothuajse pafundësisht në një mjedis të përshtatshëm dhe të ndahen një numër të pakufizuar herë. Në të kundërt, qelizat në trupin e një të rrituri gradualisht humbasin aftësinë e tyre për t'u ndarë pas 40-50 cikleve të ndarjes, duke hyrë në fazën e plakjes, e cila me sa duket redukton shanset për të zhvilluar kancer.

Këto dallime janë për faktin se çdo ndarje e qelizave "të rritura" çon në një reduktim të gjatësisë së kromozomeve të tyre, skajet e të cilave janë të shënuara me segmente të veçanta përsëritëse, të ashtuquajturat telomere. Kur telomeret bëhen shumë të vogla, qeliza "tërhiqet" dhe pushon së marrë pjesë në jetën e trupit.

Kjo nuk ndodh kurrë në qelizat embrionale dhe kanceroze, pasi telomeret e tyre rinovohen dhe zgjaten me çdo ndarje për shkak të enzimave speciale të telomerazës. Gjenet përgjegjëse për grumbullimin e këtyre proteinave janë fikur në qelizat e të rriturve, dhe vitet e fundit, shkencëtarët kanë menduar në mënyrë aktive nëse është e mundur të zgjatet jeta e një personi duke i ndezur ato me forcë ose duke krijuar një analog artificial të telomerazave..

Rubtsova dhe kolegët e saj kanë kohë që studiojnë se si funksionojnë telomerazat "natyrore" te njerëzit dhe gjitarët e tjerë. Kohët e fundit, ata ishin të interesuar se pse qelizat e zakonshme në trup, ku kjo proteinë nuk funksionon, për disa arsye sintetizojnë sasi të mëdha të një prej ndihmësve të saj, një molekulë të shkurtër ARN të quajtur TERC.

Kjo sekuencë prej rreth 450 “shkronjash gjenetike”, shpjegon biologu, më parë mendohej të ishte një pjesë e zakonshme e “ADN-së së pavlerë” që telomeraza kopjon dhe shton në skajet e kromozomeve. Për këtë arsye, shkencëtarët nuk i kushtuan shumë vëmendje strukturës së TERC dhe roleve të mundshme të këtij fragmenti të gjenomit në jetën e qelizave.

Asistent i fshehur

Duke analizuar strukturën e kësaj ARN në qelizat e kancerit të njeriut, ekipi i Rubtsova vuri re se brenda saj ekziston një sekuencë e veçantë nukleotide, e cila zakonisht shënon fillimin e një molekule proteine. Pasi gjetën një "copë" kaq kurioze, biologët kontrolluan nëse ka analoge në qelizat e gjitarëve të tjerë.

Doli se ato ishin të pranishme në ADN-në e maceve, kuajve, minjve dhe shumë kafshëve të tjera, dhe struktura e tyre e këtij fragmenti në gjenomën e secilës prej këtyre kafshëve përkoi me rreth gjysmën. Kjo i çoi gjenetistët në idenë se brenda TERC nuk kishte fragmente të pakuptimta të gjeneve të lashta, por një proteinë plotësisht "të gjallë".

Ata e testuan këtë ide duke futur kopje shtesë të kësaj ARN në ADN-në e të njëjtave qeliza kanceroze dhe duke i bërë ato të lexojnë në mënyrë më aktive rajone të tilla. Përveç kësaj, shkencëtarët kryen një seri eksperimentesh të ngjashme në E. coli, në gjenomin e të cilit nuk ka kromozome dhe telomeraza "klasike".

Doli se ARN-ja e telomerazës ishte në fakt përgjegjëse për sintezën e molekulave të veçanta të proteinave, hTERP, e cila përbëhej nga vetëm 121 aminoacide. Rritja e përqendrimit të tij në qelizat e kancerit dhe mikrobet, siç treguan eksperimentet e mëtejshme, i mbrojti ato nga lloje të ndryshme të stresit qelizor, duke u shpëtuar jetën në rast të mbinxehjes, mungesës së ushqimit ose shfaqjes së toksinave.

Arsyeja për këtë, siç zbuluan më vonë Rubtsova dhe kolegët e saj, ishte se hTERP përshpejton procesin e "përpunimit" të mbetjeve të proteinave, ARN-së dhe molekulave të tjera në lizozome, "inceneratorët" kryesorë të qelizës. Kjo njëkohësisht i mbron ata nga vdekja dhe redukton ndjeshëm shanset për mutacione dhe zhvillimin e kancerit.

Eksperimentet e mëtejshme, sipas gjenetistëve, do të na ndihmojnë të kuptojmë se si telomeraza dhe hTERP ndërveprojnë me njëra-tjetrën dhe si mund të përdoren për të krijuar një lloj "eliksiri rinie" që është i sigurt nga pikëpamja onkologjike.