Nakahanap ang mga siyentipiko ng mga tagubilin sa junk DNA

2024 May -akda: Seth Attwood | [email protected]. Huling binago: 2023-12-16 16:18

Natuklasan ng mga molecular biologist ng Russia na ang junk DNA sa mga dulo ng chromosome ay naglalaman ng mga tagubilin para sa pag-synthesize ng isang protina na tumutulong sa mga cell na hindi mamatay mula sa stress. Ang kanilang mga natuklasan ay ipinakita sa journal Nucleic Acids Research.

"Ang protina na ito ay kawili-wili dahil ito ay matatagpuan sa RNA, na dati ay itinuturing na non-coding, isa sa mga" katulong "ng telomerase. Natuklasan namin na maaari itong magkaroon ng isa pang function kung wala ito sa cell nucleus, ngunit sa cytoplasm nito. Ang telomerase ay maaaring magdala ng mga siyentipiko na mas malapit sa paglikha ng "elixir of youth" at tumulong sa paglaban sa kanser, "sabi ni Maria Rubtsova mula sa Lomonosov Moscow State University, na ang mga salita ay iniulat ng serbisyo ng pindutin ng unibersidad.

Ang susi sa imortalidad

Ang mga cell ng embryo at embryonic stem cell ay halos walang kamatayan mula sa punto ng view ng biology - maaari silang mabuhay ng halos walang katiyakan sa isang sapat na kapaligiran, at hatiin ang isang walang limitasyong bilang ng mga beses. Sa kabaligtaran, ang mga selula sa katawan ng isang may sapat na gulang ay unti-unting nawawalan ng kakayahang hatiin pagkatapos ng 40-50 na mga yugto ng dibisyon, na pumapasok sa yugto ng pagtanda, na malamang na binabawasan ang mga pagkakataong magkaroon ng kanser.

Ang mga pagkakaibang ito ay dahil sa ang katunayan na ang bawat dibisyon ng "pang-adulto" na mga selula ay humahantong sa isang pagbawas sa haba ng kanilang mga chromosome, ang mga dulo nito ay minarkahan ng mga espesyal na paulit-ulit na mga segment, ang tinatawag na telomeres. Kapag masyadong maliit ang telomeres, ang cell ay "nagretiro" at huminto sa pakikilahok sa buhay ng katawan.

Ito ay hindi kailanman nangyayari sa mga selula ng embryonic at cancer, dahil ang kanilang mga telomere ay na-renew at humahaba sa bawat dibisyon dahil sa mga espesyal na telomerase enzymes. Ang mga gene na responsable para sa pagpupulong ng mga protina na ito ay pinatay sa mga selulang pang-adulto, at sa mga nagdaang taon, ang mga siyentipiko ay aktibong nag-iisip kung posible bang pahabain ang buhay ng isang tao sa pamamagitan ng puwersahang pag-on sa kanila o paglikha ng isang artipisyal na analogue ng telomerases..

Matagal nang pinag-aaralan ni Rubtsova at ng kanyang mga kasamahan kung paano gumagana ang "natural" na telomerases sa mga tao at iba pang mga mammal. Kamakailan lamang, interesado sila kung bakit ang mga ordinaryong selula sa katawan, kung saan hindi gumagana ang protina na ito, sa ilang kadahilanan ay nag-synthesize ng malaking dami ng isa sa mga katulong nito, isang maikling molekula ng RNA na tinatawag na TERC.

Ang pagkakasunud-sunod na ito ng humigit-kumulang 450 "genetic letter", paliwanag ng biologist, ay dating naisip na isang karaniwang piraso ng "junk DNA" na kinokopya ng telomerase at idinaragdag sa mga dulo ng chromosome. Para sa kadahilanang ito, hindi binigyang pansin ng mga siyentipiko ang istraktura ng TERC at ang mga posibleng tungkulin ng fragment na ito ng genome sa buhay ng mga cell.

Nakatagong katulong

Sinusuri ang istraktura ng RNA na ito sa mga selula ng kanser ng tao, napansin ng pangkat ni Rubtsova na mayroong isang espesyal na pagkakasunud-sunod ng nucleotide sa loob nito, na kadalasang nagmamarka ng simula ng isang molekula ng protina. Ang pagkakaroon ng natagpuan tulad ng isang kakaibang "piraso", sinuri ng mga biologist kung mayroong mga analogue sa mga selula ng iba pang mga mammal.

Ito ay lumabas na naroroon sila sa DNA ng mga pusa, kabayo, daga at maraming iba pang mga hayop, at ang kanilang istraktura ng fragment na ito sa genome ng bawat isa sa mga hayop na ito ay nag-tutugma sa halos kalahati. Ito ang humantong sa mga geneticist sa ideya na sa loob ng TERC ay walang walang kabuluhang mga fragment ng mga sinaunang gene, ngunit isang ganap na "buhay" na protina.

Sinubukan nila ang ideyang ito sa pamamagitan ng pagpasok ng mga karagdagang kopya ng RNA na ito sa DNA ng parehong mga selula ng kanser at ginagawa silang mas aktibong basahin ang mga naturang rehiyon. Bilang karagdagan, ang mga siyentipiko ay nagsagawa ng isang serye ng mga katulad na eksperimento sa E. coli, kung saan ang genome ay walang mga "klasikong" chromosome at telomerases.

Ito ay lumabas na ang telomerase RNA ay talagang responsable para sa synthesis ng mga espesyal na molekula ng protina, hTERP, na binubuo lamang ng 121 amino acid. Ang tumaas na konsentrasyon nito sa mga selula ng kanser at mikrobyo, tulad ng ipinakita ng mga karagdagang eksperimento, ay nagpoprotekta sa kanila mula sa iba't ibang uri ng cellular stress, na nagliligtas sa kanilang buhay sa kaso ng overheating, kakulangan ng pagkain o paglitaw ng mga lason.

Ang dahilan nito, tulad ng nalaman ni Rubtsova at ng kanyang mga kasamahan sa kalaunan, ay pinabilis ng hTERP ang proseso ng "pagproseso" ng mga scrap ng mga protina, RNA at iba pang mga molecule sa lysosomes, ang pangunahing "incinerators" ng cell. Ito ay sabay-sabay na pinoprotektahan ang mga ito mula sa kamatayan at makabuluhang binabawasan ang mga pagkakataon ng mutasyon at pag-unlad ng kanser.

Ang karagdagang mga eksperimento, ayon sa mga geneticist, ay makakatulong sa amin na maunawaan kung paano nakikipag-ugnayan ang telomerase at hTERP sa isa't isa, at kung paano sila magagamit upang lumikha ng isang uri ng "elixir of youth" na ligtas mula sa punto ng view ng oncology.