Russiske kemikere og molekylærbiologer har fundet, at junk-DNA i enderne af kromosomer indeholder instruktioner til syntese af et protein, der hjælper celler ikke med at dø af stress. Deres fund blev præsenteret i tidsskriftet Nucleic Acids Research.
Dette protein er interessant, idet det findes i RNA, der tidligere blev betragtet som ikke-kodende, en af "hjælpere" af telomerase. Vi opdagede, at det kan have en anden funktion, hvis det ikke er i cellekernen, men i dens cytoplasma. Undersøgelsen af alle egenskaber ved telomerase kan bringe forskere tættere på oprettelsen af "ungdommens elixir" og hjælpe i kampen mod kræft, "sagde Maria Rubtsova fra Lomonosov Moskvas statsuniversitet, hvis ord er rapporteret af universitetets pressetjeneste.
Nøglen til udødelighed
Cellerne fra embryoet og de embryonale stamceller er praktisk talt udødelige set fra biologiens synspunkt - de kan leve næsten ubestemt i et passende miljø og dele et ubegrænset antal gange. I modsætning hertil mister celler i den voksne krop gradvist deres evne til at dele sig efter 40-50 delingscyklusser, hvor de går ind i aldringsfasen, hvilket formodentlig reducerer chancerne for at udvikle kræft.
Disse forskelle skyldes det faktum, at hver opdeling af "voksne" celler fører til en reduktion i længden af deres kromosomer, hvis ender er markeret med specielle gentagne segmenter, de såkaldte telomerer. Når der er for få telomerer, trækker cellen sig tilbage og holder op med at deltage i kroppens liv.
I embryonale og kræftceller sker dette aldrig, da deres telomerer fornyes og forlænges med hver afdeling takket være specielle enzymer, telomeraser. Generene, der er ansvarlige for samlingen af disse proteiner, "slukkes" i voksne celler, og i de senere år har forskere aktivt tænkt på, hvorvidt det er muligt at forlænge menneskelivet ved at tvinge dem til eller skabe en kunstig analog telomeraser.
Rubtsova og hendes kolleger har længe undersøgt, hvordan "naturlige" telomeraser hos mennesker og andre pattedyr fungerer. For nylig spekulerede de på, hvorfor almindelige celler i kroppen, hvor dette protein ikke fungerer, af en eller anden grund syntetiserer store mængder af en af dets assistenter, et kort RNA-molekyle kaldet TERC.
Salgsfremmende video:
Denne sekvens på ca. 450 "genetiske bogstaver", forklarer biokemisten, var tidligere antaget at være et almindeligt stykke "junk-DNA", som telomerase kopierer og tilføjer til enderne af kromosomer. Af denne grund var forskerne ikke meget opmærksomme på strukturen af TERC og de mulige roller for dette fragment af genomet i cellernes liv.
Skjult hjælper
Ved at analysere strukturen af dette RNA i humane kræftceller bemærkede Rubtsovas team, at der er en særlig nukleotidsekvens inde i det, som normalt markerer begyndelsen på et proteinmolekyle. Efter at have fundet et så underligt "stykke", kontrollerede forskerne, om der er analoger i cellerne fra andre pattedyr.
Det viste sig, at de var til stede i DNAet fra katte, heste, mus og mange andre dyr, og deres struktur af dette fragment i genomet til hvert af disse dyr faldt sammen med cirka halvdelen. Dette fik genetikere til at tro, at der i TERC ikke var meningsløse fragmenter af gamle gener, men et fuldstændigt "levende" protein.
De testede denne idé ved at indsætte yderligere kopier af dette RNA i DNAet fra de samme kræftceller og få dem til at mere aktivt læse sådanne regioner. Derudover gennemførte forskerne en række lignende eksperimenter på E. coli, i hvis genom der ikke er nogen "klassiske" kromosomer og telomeraser.
Det viste sig, at telomerase-RNA faktisk var ansvarlig for syntesen af specielle proteinmolekyler, hTERP, der kun bestod af 121 aminosyrer. Dens øgede koncentration i kræftceller og mikrober, som yderligere eksperimenter viste, beskyttede dem mod forskellige former for cellulær stress og reddede deres liv i tilfælde af overophedning, mangel på mad eller udseendet af toksiner.
Årsagen til dette, som Rubtsova og hendes kolleger senere fandt ud af, var, at hTERP fremskynder processen med at "behandle" rester af proteiner, RNA og andre molekyler i lysosomer, de vigtigste "forbrændingsanlæg" i cellen. Dette beskytter dem samtidig mod død og reducerer chancerne for mutationer og udviklingen af kræft markant.
Yderligere eksperimenter, ifølge genetikere, vil hjælpe os med at forstå, hvordan telomerase og hTERP interagerer med hinanden, og hvordan de kan bruges til at skabe en slags "elixir of youth", der er sikkert fra synspunktet om onkologi.
