Ученые выяснили, как клетки защищаются от рака и старения

Чешские и швейцарские биологи установили механизмы, которые позволяют клеткам восстанавливать теломеры — молекулы, защищающие ДНК от повреждения. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Подобно тому, как наконечник на шнурке предотвращает его истирание, участки ДНК, называемые теломерами, образуют защитные колпачки на концах хромосом. С возрастом, по мере деления клеток, теломеры укорачиваются, что снижает эффективность их защитной функции. Когда теломеры становятся слишком короткими, клетка перестает делиться.

Обычно это связано с процессами старения и возрастными заболеваниями, аналогичная картина наблюдается и при онкологии.

Исследователи из Федеральной политехнической школы в Лозанне (EPFL) и Масарикова университета в Брно выяснили, что занять свое строго определенное место теломерам помогает молекула РНК под названием TERRA.

"Теломеры составляют лишь крошечную часть всей хромосомной ДНК, поэтому вопрос в том, как эта РНК находит свой дом", — приводятся в пресс-релизе EPFL слова руководителя исследования профессора Иоахима Лингнера (Joachim Lingner).

Чтобы ответить на этот вопрос, авторы проанализировали механизм, посредством которого TERRA накапливается на теломерах, а также выяснили, какие белки участвуют в этом процессе.

TERRA была открыта в 2007 году в лаборатории Лингнера. Она принадлежит к классу некодирующих РНК, которые не транслируются в белки, а функционируют как структурные компоненты хромосом. Ученые знали из предыдущих исследований, что TERRA на концах хромосом сигнализирует о том, что теломеры должны быть удлинены или восстановлены, но как она там оказывается, до сих пор было неизвестно.

Визуализируя молекулы TERRA под микроскопом, исследователи обнаружили, что для доставки ее к теломерам решающее значение имеет конкретный участок РНК, а когда молекула достигает вершины хромосом, ее связь с теломерами регулируется белком RAD51 — хорошо известным ферментом, который участвует в восстановлении поврежденных молекул ДНК.