Wetenskaplikes vind instruksies in rommel-DNS

2024 Outeur: Seth Attwood | [email protected]. Laas verander: 2023-12-16 15:56

Russiese molekulêre bioloë het gevind dat die rommel-DNS aan die punte van chromosome instruksies bevat vir die sintetisering van 'n proteïen wat help dat selle nie van stres sterf nie. Hul bevindinge is in die joernaal Nucleic Acids Research aangebied.

"Hierdie proteïen is interessant omdat dit gevind word in RNA, wat voorheen as nie-koderend beskou is, een van die" helpers "van telomerase. Ons het ontdek dat dit 'n ander funksie kan hê as dit nie in die selkern is nie, maar in sy sitoplasma telomerase kan wetenskaplikes nader bring aan die skepping van die "eliksir van die jeug" en help in die stryd teen kanker, "sê Maria Rubtsova van Lomonosov Moscow State University, wie se woorde deur die persdiens van die universiteit gerapporteer word.

Die sleutel tot onsterflikheid

Die selle van die embrio en embrioniese stamselle is feitlik onsterflik uit die oogpunt van biologie - hulle kan byna onbepaald in 'n voldoende omgewing lewe, en 'n onbeperkte aantal kere verdeel. Daarteenoor verloor selle in 'n volwassene se liggaam geleidelik hul vermoë om te verdeel na 40-50 delingsiklusse, wat die verouderingsfase binnegaan, wat vermoedelik die kanse verminder om kanker te ontwikkel.

Hierdie verskille is te wyte aan die feit dat elke verdeling van "volwasse" selle lei tot 'n vermindering in die lengte van hul chromosome, waarvan die punte gemerk is met spesiale herhalende segmente, die sogenaamde telomere. Wanneer telomere te klein word, "trek" die sel en hou op om deel te neem aan die lewe van die liggaam.

Dit gebeur nooit in embrioniese en kankerselle nie, aangesien hul telomere met elke verdeling hernu en verleng word as gevolg van spesiale telomerase-ensieme. Die gene wat verantwoordelik is vir die samestelling van hierdie proteïene word in volwasse selle afgeskakel, en in onlangse jare het wetenskaplikes aktief gedink of dit moontlik is om die lewe van 'n persoon te verleng deur dit met geweld aan te skakel of 'n kunsmatige analoog van telomerases te skep.

Rubtsova en haar kollegas bestudeer al lank hoe “natuurlike” telomerases by mense en ander soogdiere werk. Onlangs was hulle geïnteresseerd in hoekom gewone selle in die liggaam, waar hierdie proteïen nie werk nie, om een of ander rede groot hoeveelhede van een van sy assistente sintetiseer, 'n kort RNA-molekule genaamd TERC.

Hierdie volgorde van sowat 450 "genetiese letters", verduidelik die bioloog, is voorheen gedink as 'n algemene stuk "rommel-DNS" wat telomerase kopieer en by die punte van chromosome voeg. Om hierdie rede het wetenskaplikes nie veel aandag gegee aan die struktuur van TERC en die moontlike rolle van hierdie fragment van die genoom in die lewe van selle nie.

Versteekte assistent

Deur die struktuur van hierdie RNA in menslike kankerselle te ontleed, het Rubtsova se span opgemerk dat daar 'n spesiale nukleotiedvolgorde daarin is, wat gewoonlik die begin van 'n proteïenmolekule aandui. Nadat hulle so 'n eienaardige "stuk" gevind het, het bioloë gekyk of daar analoë in die selle van ander soogdiere is.

Dit het geblyk dat hulle teenwoordig was in die DNA van katte, perde, muise en baie ander diere, en hul struktuur van hierdie fragment in die genoom van elk van hierdie diere het met ongeveer die helfte saamgeval. Dit het genetici tot die idee gelei dat daar binne TERC nie betekenislose fragmente van antieke gene was nie, maar 'n heeltemal "lewende" proteïen.

Hulle het hierdie idee getoets deur bykomende kopieë van hierdie RNA in die DNS van dieselfde kankerselle in te voeg en hulle meer aktief te maak om sulke streke te lees. Daarbenewens het die wetenskaplikes 'n reeks soortgelyke eksperimente uitgevoer op E. coli, in wie se genoom daar geen "klassieke" chromosome en telomerases is nie.

Dit het geblyk dat telomerase-RNA eintlik verantwoordelik was vir die sintese van spesiale proteïenmolekules, hTERP, wat uit slegs 121 aminosure bestaan het. Die verhoogde konsentrasie daarvan in kankerselle en mikrobes, soos verdere eksperimente getoon het, het hulle beskerm teen verskeie tipes sellulêre stres, wat hul lewens gered het in geval van oorverhitting, gebrek aan voedsel of die voorkoms van gifstowwe.

Die rede hiervoor, soos Rubtsova en haar kollegas later uitgevind het, was dat hTERP die proses versnel om stukkies proteïene, RNA en ander molekules in lisosome, die belangrikste "verbrandingsoonde" van die sel, te "verwerk". Dit beskerm hulle terselfdertyd teen dood en verminder die kanse op mutasies en die ontwikkeling van kanker aansienlik.

Verdere eksperimente, volgens genetici, sal ons help om te verstaan hoe telomerase en hTERP met mekaar in wisselwerking is, en hoe hulle gebruik kan word om 'n soort "eliksir van jeug" te skep wat veilig is vanuit die oogpunt van onkologie.