Wanasayansi hupata maagizo katika DNA taka

2024 Mwandishi: Seth Attwood | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-16 16:17

Wanabiolojia wa Kirusi wa molekuli wamegundua kwamba DNA isiyofaa iliyo kwenye ncha za kromosomu ina maagizo ya kuunganisha protini ambayo husaidia chembe zisife kutokana na mkazo. Matokeo yao yaliwasilishwa katika jarida la Utafiti wa Asidi za Nucleic.

Protini hii inavutia kwa sababu inapatikana katika RNA, ambayo hapo awali ilizingatiwa kuwa sio ya kuweka alama, mmoja wa wasaidizi "wa telomerase. Tuligundua kwamba inaweza kuwa na kazi nyingine ikiwa haipo kwenye kiini cha seli, lakini katika cytoplasm yake. telomerase inaweza kuleta wanasayansi karibu na kuundwa kwa "elixir ya vijana" na kusaidia katika mapambano dhidi ya saratani, "alisema Maria Rubtsova kutoka Chuo Kikuu cha Jimbo la Lomonosov Moscow, ambaye maneno yake yanaripotiwa na huduma ya vyombo vya habari vya chuo kikuu.

Ufunguo wa kutokufa

Seli za kiinitete na seli za shina za kiinitete haziwezi kufa kutoka kwa mtazamo wa biolojia - zinaweza kuishi karibu kwa muda usiojulikana katika mazingira ya kutosha, na kugawanya idadi isiyo na kikomo ya nyakati. Kinyume chake, seli katika mwili wa mtu mzima hupoteza polepole uwezo wao wa kugawanyika baada ya mzunguko wa 40-50 wa mgawanyiko, kuingia katika awamu ya kuzeeka, ambayo inapunguza uwezekano wa kuendeleza saratani.

Tofauti hizi ni kutokana na ukweli kwamba kila mgawanyiko wa seli za "watu wazima" husababisha kupunguzwa kwa urefu wa chromosomes zao, mwisho wake ambao ni alama na makundi maalum ya kurudia, kinachojulikana kama telomeres. Wakati telomeres inakuwa ndogo sana, seli "hustaafu" na huacha kushiriki katika maisha ya mwili.

Hii haifanyiki kamwe katika seli za kiinitete na saratani, kwa kuwa telomeres zao husasishwa na kurefushwa kwa kila mgawanyiko kutokana na vimeng'enya maalum vya telomerase. Jeni zinazohusika na mkusanyiko wa protini hizi huzimwa katika seli za watu wazima, na katika miaka ya hivi karibuni, wanasayansi wamekuwa wakifikiria kwa bidii ikiwa inawezekana kupanua maisha ya mtu kwa kuwasha kwa nguvu au kuunda analog ya bandia ya telomerases..

Rubtsova na wenzake kwa muda mrefu wamekuwa wakisoma jinsi telomerasi za "asili" kwa wanadamu na mamalia wengine hufanya kazi. Hivi karibuni, walikuwa na nia ya kwa nini seli za kawaida katika mwili, ambapo protini hii haifanyi kazi, kwa sababu fulani huunganisha kiasi kikubwa cha mmoja wa wasaidizi wake, molekuli fupi ya RNA inayoitwa TERC.

Msururu huu wa "herufi za kijeni" zipatazo 450, mwanabiolojia anaeleza, hapo awali ulifikiriwa kuwa kipande cha kawaida cha "DNA isiyo na taka" ambayo telomerase hunakili na kuongeza kwenye ncha za kromosomu. Kwa sababu hii, wanasayansi hawakuzingatia sana muundo wa TERC na majukumu iwezekanavyo ya kipande hiki cha genome katika maisha ya seli.

Msaidizi aliyefichwa

Kuchambua muundo wa RNA hii katika seli za saratani ya binadamu, timu ya Rubtsova iligundua kuwa kuna mlolongo maalum wa nyukleotidi ndani yake, ambayo kawaida huashiria mwanzo wa molekuli ya protini. Baada ya kupata "kipande" cha kupendeza kama hicho, wanabiolojia walikagua ikiwa kuna analogi kwenye seli za mamalia wengine.

Ilibadilika kuwa walikuwepo katika DNA ya paka, farasi, panya na wanyama wengine wengi, na muundo wao wa kipande hiki katika genome ya kila moja ya wanyama hawa sanjari na karibu nusu. Hii ilisababisha wataalamu wa maumbile kwa wazo kwamba ndani ya TERC hapakuwa na vipande visivyo na maana vya jeni za kale, lakini protini "hai" kabisa.

Walijaribu wazo hili kwa kuingiza nakala za ziada za RNA hii kwenye DNA ya seli zile zile za saratani na kuzifanya zisome kwa bidii sehemu kama hizo. Zaidi ya hayo, wanasayansi walifanya mfululizo wa majaribio sawa juu ya E. coli, ambayo genome hakuna chromosomes "classic" na telomerases.

Ilibadilika kuwa telomerase RNA ilikuwa kweli kuwajibika kwa usanisi wa molekuli maalum za protini, hTERP, ambayo ilikuwa na asidi 121 za amino tu. Mkusanyiko wake ulioongezeka katika seli za saratani na vijidudu, kama majaribio zaidi yalionyesha, iliwalinda kutokana na aina mbalimbali za matatizo ya seli, kuokoa maisha yao katika kesi ya overheating, ukosefu wa chakula au kuonekana kwa sumu.

Sababu ya hii, kama Rubtsova na wenzake waligundua baadaye, ni kwamba hTERP inaharakisha mchakato wa "kusindika" mabaki ya protini, RNA na molekuli zingine kwenye lysosomes, "vichomaji" kuu vya seli. Hii wakati huo huo inawalinda kutokana na kifo na hupunguza kwa kiasi kikubwa nafasi za mabadiliko na maendeleo ya saratani.

Majaribio zaidi, kulingana na wanajeni, yatatusaidia kuelewa jinsi telomerase na hTERP zinavyoingiliana, na jinsi zinaweza kutumika kuunda aina ya "elixir ya ujana" ambayo ni salama kutoka kwa mtazamo wa oncology.