Ученые в деталях рассмотрели фермент клеточного бессмертия

Dmitry Kabanov написал(а) к All в Jun 18 09:35:35 по местному времени:

Ученые кафедры клеточной и молекулярной биологии Калифорнийского университета в Беркли с помощью метода криоэлектронной микроскопии получили самую детальную на сегодняшний момент картину структуры теломеразы человека ? фермента, обеспечивающего бессмертие клеток. О результатах проделанной работы и тонкостях строения фермента исследователи поделились в журнале Nature .
Для начала синтеза новой цепи механизму репликации ДНК требуется наличие короткой матрицы, которая затем уничтожается. В ходе процесса на конце каждой хромосомы остаются недореплицированные короткие кусочки, которые с каждым раундом репликации продолжают укорачиваться. Сохранить важные части хромосомы от концевой недорепликации помогают теломеры ? области на концах хромосом, состоящие из повторяющихся последовательностей и представляющие собой по сути ?резервную? ДНК. Длина теломер ограничивает число клеточных делений определенным значением (пределом Хейфлика). В клеточных линиях длина теломер поддерживается на постоянном уровне ферментом теломеразой, которая сохраняет хромосомные концы и предотвращает их изнашивание, что в свою очередь приводит к старению клеток организма, пишет phys.org.
Поскольку теломераза также участвует в процессах канцерогенеза (образования опухолей), то она представляет большой интерес для ученых в качестве отправной точки для разработки терапии рака ? вещества, подавляющие ее активность, смогут останавливать рост опухоли. Однако для разработки эффективных ингибиторов фермента необходимо в деталях представлять его структуру. Общий план строения теломеразы довольно хорошо изучен. На данный момент самая лучшая структура с разрешением в девять ангстрем была получена для теломеразы инфузории тетрахимены. Но, разумеется, основной интерес для медиков представляет структура человеческого фермента. И как раз здесь наблюдается нехватка достаточно качественных данных о ее структуре.
С помощью технологии криоэлектронной микроскопии исследователи из университета Калифорнии в Беркли под руководством Кэтлин Коллинз получили изображения человеческой теломеразы, связанной с субстратом, в субнанометровом разрешении в 7,7 и 8,2 ангстрема.
В выявленной структуре все еще не хватает мелких деталей, но в сочетании со знанием последовательности генов теломеразы человека она обеспечивает достаточную информацию, чтобы начать думать о потенциальных лекарственных препаратах, которые помогут замедлить старение и вылечить рак.
В человеческих клетках впервые обнаружена новая форма ДНК
38 дней назад
Ученые из австралийского Института медицинских исследований Гарвана сообщили об открытии в клетках человеческого организма необычных структур ДНК ? i-мотивов (intercalated-motif, или i-motif). Как сообщается в работе, опубликованной в журнале Nature Chemistry, ранее подобные структуры удавалось получить только в лабораторных условиях, а в живых клетках они были обнаружены впервые.
Наиболее распространенная форма ДНК представляет собой двойную цепь, состоящую из закрученных по винтовой линии и ориентированных друг к другу четырьмя азотистыми основаниями: аденином, гуанином, тимином и цитозином. При этом в двойной спирали азотистые основания одной цепи соединяются с основаниями противоположной цепи исключительно в строгом соответствии. Например, аденин соединяется только с тимином соседней цепи, а гуанин ? только с цитозином.
Однако структура i-мотива представляет собой четырехцепочечный узел, где тот же цитозин ?сплетается? с цитозином на той же цепи.
Впервые о подобной структуре ДНК стало известно в 90-х годах, когда ученым удалось получить i-мотивы искусственным путем в лабораторных условиях. Ученые вообще сомневались в том, что i-мотивы смогут существовать в клетках живых существ, потому как наиболее пригодной средой для них оказалась кислая среда, нехарактерная для организма того же человека.
Чтобы их обнаружить, австралийские исследователи создали специальную молекулу антитела, которая может распознавать и прикрепляться к таким узлам. Подсветив ее флуоресцентными методами, ученые смогли увидеть, где и когда в ДНК появляются узловые структуры.
?Сильнее всего мы удивились, когда увидели, что зеленые участки ? i-мотивы ? появляются и исчезают время от времени. Так мы узнали, что они формируются, разрушаются и возникают вновь?, ? комментирует один из авторов работы Махди Зераати.
Ученые выяснили, что узлы формируются на завершающем этапе фазы G1 (первой из четырех фаз жизненного цикла клетки). В это время клетка увеличивается в размерах и синтезирует РНК и белки, необходимые для синтеза ДНК. Чаще всего i-мотивы появляются в промоторных участках, которые отвечают за интенсивность экспрессии генов в клетке.
Точная функция i-мотивов ученым пока непонятна. Но согласно одному из предположений, эти узлы могут участвовать в регулировании активности генов, помогая ?включать? или ?отключать? отдельные гены и влиять на то, активно читается ген или нет.
https://hi-news.ru/research-developm...ssmertiya.html
--- AfterShock/Android 1.6.6