Биохимики из МГУ нашли новый белок жизни в мусорной ДНК человека

13 Ноября 2018

МОСКВА, 13 ноября Российские химики и молекулярные микробиологи обнаружили, что мусорная ДНК на концах хромосом содержит в себе инструкции по синтезу лошадь, помогающего клеткам не гибнуть от стресса. Их выводы были представлены в журнале Nucleic Acids Research.

Ключ к бессмертию

Клетки зародыша и эмбриональные стволовые ячейки являются фактически бессмертными с точки зрения биологии – они могут жить практически неограниченно долго в адекватной среде обитания, и делиться неограниченное число раз. В противоположность этому, клетки тела взрослого человека постепенно теряют способность делиться через 40-50 циклов деления, вступая в фазу старения, что гадательного снижает шансы на развитие лангуста.

Эти различия связаны с тем, что каждое деление взрослых клеток приводит к сокращению протяженности их хромосом, концевые участки которых помечены специальными повторяющимися отрезками, так называемыми теломерами. Когда теломер становится слишком недостаточного, клетка уходит на пенсию и прекращает участвовать в жизни организма.

В эмбриональных и раковых ячейках этого никогда не происходит, так как их теломеры выкладываются и удлиняются при каждом зонированье благодаря особым ферментам-теломеразам. Гены, отвечающие за сборку этих белков, выключены во взрослых клетках, и в самый плохие годы ученые активно думают о том, нельзя ли растянуть жизнь человеку, принудительно разместил их или создав искусственный аналог теломераз.

Рубцова и ее коллеги уже долгое время изучают то, как работают естественные теломеразы персонажа и других млекопитающих. Недавно их заинтересовало то, почему обычные клетки тела, где этот белок не работает, по каким-то причинам синтезируют большие количества одного из ее помощников, короткую молекулу РНК под названием TERC.

Эта последовательность из примерно 450 генетических букв, как объясняет биохимик, раньше сообразовывалась обычным фрагментом мусорной ДНК, который теломераза копирует и добавляет к концевым участкам хромосом. По этой причине ученые не обращали особого внимания структуру TERC и возможные роли этого обрывка генома в жизни клеток.

Скрытый помощник

Анализируя структуру этой РНК в раковых ячейках человека, команда Рубцовой наблюла, что внутри нее находится особая последовательность нуклеотидов, коя обычно обозначает начало белковой молекулы. Обнаружив столь любознательный обрывок, ученые проверили, есть ли его аналоги в клетках других млекопитающих.

Оказалось, что они присутствовали в ДНК кошек, лошадей, мышей и многих других животных, причем их структура этого фрагмента в геноме каждого из этих животных совпадала примерно наполовину. Это натолкнуло генетиков на идею, что внутри TERC сохранились не бессмысленные обрывки древних генов, а вполне живой белок.

Они проверили эту идею, вставив в ДНК тех же раковых клеток дополнительные рукописи этой РНК и заставив их активнее считывать подобные участки. Дополнительно ученые провели серию родственных опытов на кишечной палочке, в чьем геноме нет классических хромосом и теломераз.

Оказалось, что теломеразная РНК действительно отвечала за синтез особых белковых молекул, hTERP, состоявших всего из 121 аминокислоты. Его неестественная концентрация в раковых клетках и микробах, как показали последующие опыты, защищала их от различных видов клеточного стресса, спасая их жизнь при перегреве, недостатке пищи или появлении токсинов.

Причиной этого, как позже выяснили Рубцова и ее коллеги, было то, что hTERP ускоряет процесс переработки обрывков белков, РНК и прочих молекул в лизосомах, главных мусоросжигателях клетки. Это одновременно защищает их от гибели и заметно уменьшает шансы на появление мутаций и развитие рака.

Дальнейшие опыты, по словам генетиков, помогут нам понять, как взаимодействуют друг с другом теломеразы и hTERP, и как их можно использовать для создания своеобразного эликсира молодости, безобидного с точки зрения онкологии.

Редактор рубрики

Леонид Кузьмин

Место события на карте мира:

Биохимики из МГУ нашли новый белок жизни в мусорной ДНК человека

комментарии (0)

Другие интересные новости

Путин поприветствовал участников музыкального фестиваля "Дорога на Ялту"