Russische en Europese biologen hebben ontdekt hoe het "hart" van telomerase, een enzym waarvan de opname in het lichaam van een volwassene zijn cellen onsterfelijk kan maken, werkt, zegt een artikel gepubliceerd in het tijdschrift Nucleic Acids Research.
“Deze gegevens brengen ons dichter bij het begrijpen van de structuur, werking en regulering van telomerase. In de toekomst kunnen ze worden gebruikt om medicijnen te maken die zowel de activiteit van telomerase verhogen als de levensduur van cellen verlengen, en deze verkorten om kankercellen van onsterfelijkheid te beroven”, merkt Elena Rodina op, een biochemicus aan de Moscow State University.
De cellen van de embryonale en embryonale stamcellen zijn vanuit het oogpunt van de biologie vrijwel onsterfelijk - in een geschikte omgeving kunnen ze bijna eeuwig leven en zich een onbeperkt aantal keren delen. In dit geval verliezen de cellen van het lichaam van een volwassene na 40-50 cycli het vermogen om zich te delen en gaan ze in de verouderingsfase.
Deze verschillen zijn te wijten aan het feit dat elke deling van volwassen cellen leidt tot een vermindering van de lengte van hun chromosomen, waarvan de uiteinden zijn gemarkeerd met speciale herhalende segmenten, de zogenaamde telomeren. Wanneer telomeren te klein worden, stopt de cel met deelname aan het leven van het lichaam. Dit zou hem beschermen tegen het ontwikkelen van kanker.
Zoals Rodina en haar collega's uitleggen, gebeurt dit nooit in embryonale cellen en kankercellen, omdat hun telomeren bij elke deling worden vernieuwd en verlengd dankzij speciale enzymen - telomerasen. De genen die verantwoordelijk zijn voor de assemblage van deze eiwitten worden in volwassen cellen uitgeschakeld, maar de afgelopen jaren hebben wetenschappers actief nagedacht over de vraag of het mogelijk is om het menselijk leven te verlengen door ze met geweld aan te zetten of door een kunstmatige analoog te maken.
Biologen en chemici van de Moscow State University, het Moscow Institute of Physics and Technology en andere Russische en Europese onderzoekscentra hebben de eerste stap gezet om dit probleem op te lossen door de structuur van het centrale deel van het enzym te bestuderen en uit te zoeken hoe het interageert met RNA- en DNA-moleculen tijdens telomeerverlenging in afzonderlijke gistcellen.
Experimenten hebben aangetoond dat dit eiwit in principe vergelijkbaar is met een kopieerapparaat. Het leest een enkel monster - een RNA-molecuul - en kopieert het naar het DNA van een toekomstige cel, en lijmt vervolgens de nieuwe exemplaren aan elkaar.
Biologen beschouwen een van de regio's, TEN genaamd, als een belangrijk onderdeel van dit proces en van de hele telomerase in het algemeen. Aangenomen wordt dat het de rol speelt van een soort controller: het bewaakt de lengte van telomeren, bepaalt hun begin en einde door speciale sequenties van letter-nucleotiden, en is verantwoordelijk voor hun hechting aan een gemeenschappelijke DNA-streng en het starten van de montage van het volgende gebied.
Promotie video:
Interessant is dat de TEN-structuur bijna hetzelfde is in de meeste meercellige wezens, wat suggereert dat het de afgelopen 500 miljoen jaar een cruciale rol heeft gespeeld in de evolutie. Wetenschappers hopen dat verdere studie van gisttelomerasen, die constant werken, en hun vergelijking met vergelijkbare menselijke enzymen, zal helpen begrijpen waarom deze eiwitten in onze cellen zijn uitgeschakeld, en ook een sleutel vinden om hun activiteit te beheersen.
