Ученые выяснили причину, почему рак быстро распространяется
Теломерами называют участок ДНК, состоящий из большого числа повторов и расположенный на конце линейной хромосомы. Они защищают концы хромосом от разрушения. Новое исследование ученых позволило понять, как теломеры помогают распространяться раку.
Как теломеры влияют на распространение рака
Сохранение теломера является признаком злокачественных клеток. Это позволяет раку делиться неограниченно долго. В некоторых случаях это достигается путем альтернативного удлинения теломера.
Важно понимать, как работают эти участки ДНК. При каждом копировании ДНК небольшой фрагмент на ее конце теряется. По словам учёных, это связано с механизмом репликации нуклеиновой кислоты.
Если бы такой процесс происходил бесконтрольно, хромосома бы резко уменьшалась. Однако здесь на помощь приходят специальные участки, которые называют теломерами. Их можно сравнить с пластиковыми концами на шнуровках, которые защищают их от повреждения.
При последовательных делениях клеток теломеры расходуются вместо основной части хромосомы. Однако впоследствии достигается так называемый лимит Хейфлика, и тогда клетка погибает. Чтобы замедлить старение организма, биологи пытаются продлить теломеры.
В новом исследовании ученые анализировали раковые клетки. Они умеют обходить проблемы с окончанием теломера, поэтому делятся без ограничений. Однако тогда возникает нарушение работы белка ATRX, влияющего на ДНК и поддерживающего стабильность генома.
Ученые выяснили, что белок ATRX связывает последовательность ДНК. С помощью метода геномного редактирования CRISPR/Cas9 исследователи пытались "выключить" ген ATRX и выяснить, как это влияет на длину теломера.
Результаты показали, что одного отсутствия белка ATRX недостаточно. Оптимальный вариант увеличения теломер требует прочного связывания ДНК с топоизомеразой TOP2A. Этот фермент нужен, чтобы нуклеиновая кислота перешла из "перенапряженного", суперспирального состояния. В таком случае топоизомеразы надрезают ДНК и сразу сращивают обратно.
Кроме того, выяснилось, что такой же эффект вызывают и другие белки, которые прочно склеиваются к ДНК. По словам ученых, эти очень прочные связи между молекулами стимулируют различные излучения и препараты для химиотерапии.
