Ahli kimia Rusia dan ahli biologi molekuler telah menemukan bahwa DNA sampah di ujung kromosom berisi instruksi untuk mensintesis protein yang membantu sel agar tidak mati karena stres. Temuan mereka dipresentasikan di jurnal Nucleic Acids Research.
Protein ini menarik karena ditemukan dalam RNA, yang sebelumnya dianggap non-coding, salah satu "pembantu" telomerase. Kami menemukan bahwa ia dapat memiliki fungsi lain jika tidak ada di dalam inti sel, tetapi di dalam sitoplasma. Studi tentang semua sifat telomerase dapat membawa ilmuwan lebih dekat pada penciptaan "ramuan awet muda" dan membantu dalam perang melawan kanker, "kata Maria Rubtsova dari Universitas Negeri Lomonosov Moskow, yang perkataannya dilaporkan oleh layanan pers universitas.
Kunci keabadian
Sel-sel embrio dan sel induk embrionik sebenarnya abadi dari sudut pandang biologi - mereka dapat hidup hampir tanpa batas waktu dalam lingkungan yang memadai, dan membelah dalam jumlah yang tidak terbatas. Sebaliknya, sel-sel dalam tubuh orang dewasa secara bertahap kehilangan kemampuannya untuk membelah setelah 40-50 siklus pembelahan, memasuki fase penuaan, yang mungkin mengurangi kemungkinan terkena kanker.
Perbedaan ini disebabkan oleh fakta bahwa setiap pembelahan sel "dewasa" menyebabkan pengurangan panjang kromosomnya, yang ujungnya ditandai dengan segmen berulang khusus, yang disebut telomer. Jika telomer terlalu sedikit, sel akan berhenti dan berhenti berpartisipasi dalam kehidupan tubuh.
Hal ini tidak pernah terjadi pada sel embrio dan kanker, karena telomere mereka diperbarui dan diperpanjang dengan setiap pembelahan berkat enzim khusus, telomerase. Gen yang bertanggung jawab untuk perakitan protein ini "dimatikan" dalam sel dewasa, dan dalam beberapa tahun terakhir, para ilmuwan telah secara aktif memikirkan apakah mungkin memperpanjang hidup manusia dengan menyalakannya secara paksa atau membuat analog buatan dari telomerase.
Rubtsova dan rekan-rekannya telah lama mempelajari bagaimana telomerase "alami" pada manusia dan mamalia lain bekerja. Baru-baru ini, mereka tertarik pada mengapa sel-sel biasa dalam tubuh, di mana protein ini tidak bekerja, karena alasan tertentu mensintesis salah satu pembantunya dalam jumlah besar, molekul RNA pendek yang disebut TERC.
Video promosi:
Urutan sekitar 450 "huruf genetik" ini, ahli biokimia menjelaskan, sebelumnya dianggap sebagai bagian umum dari "DNA sampah" yang disalin oleh telomerase dan ditambahkan ke ujung kromosom. Karena alasan ini, para ilmuwan tidak terlalu memperhatikan struktur TERC dan kemungkinan peran fragmen genom ini dalam kehidupan sel.
Pembantu tersembunyi
Menganalisis struktur RNA ini dalam sel kanker manusia, tim Rubtsova memperhatikan bahwa ada urutan nukleotida khusus di dalamnya, yang biasanya menandai permulaan molekul protein. Setelah menemukan "potongan" yang aneh, para ilmuwan memeriksa apakah ada analog dalam sel mamalia lain.
Ternyata mereka ada dalam DNA kucing, kuda, tikus, dan banyak hewan lainnya, dan struktur fragmen mereka dalam genom masing-masing hewan ini bertepatan sekitar setengahnya. Hal ini mendorong para ahli genetika untuk percaya bahwa di dalam TERC, bukan fragmen tak berarti dari gen purba yang diawetkan, tetapi protein yang benar-benar "hidup".
Mereka menguji gagasan ini dengan memasukkan salinan tambahan RNA ini ke dalam DNA sel kanker yang sama dan membuat mereka lebih aktif membaca daerah tersebut. Selain itu, para ilmuwan melakukan serangkaian eksperimen serupa pada E. coli, yang di dalam genomnya tidak terdapat kromosom dan telomerase "klasik".
Ternyata RNA telomerase sebenarnya bertanggung jawab untuk sintesis molekul protein khusus, hTERP, yang hanya terdiri dari 121 asam amino. Konsentrasinya yang meningkat dalam sel kanker dan mikroba, seperti yang ditunjukkan oleh percobaan lebih lanjut, melindungi mereka dari berbagai jenis stres seluler, menyelamatkan hidup mereka jika terjadi kepanasan, kekurangan makanan atau munculnya racun.
Alasan untuk ini, seperti yang kemudian ditemukan Rubtsova dan rekan-rekannya, adalah bahwa hTERP mempercepat proses "memproses" sisa-sisa protein, RNA dan molekul lain dalam lisosom, "pembakar" utama sel. Ini sekaligus melindungi mereka dari kematian dan secara signifikan mengurangi kemungkinan mutasi dan perkembangan kanker.
Eksperimen lebih lanjut, menurut ahli genetika, akan membantu kita memahami bagaimana telomerase dan hTERP berinteraksi satu sama lain, dan bagaimana mereka dapat digunakan untuk menciptakan semacam "ramuan awet muda" yang aman dari sudut pandang onkologi.
