Els científics troben instruccions a l'ADN escombraries

2024 Autora: Seth Attwood | [email protected]. Última modificació: 2023-12-16 16:00

Els biòlegs moleculars russos han descobert que l'ADN escombraries als extrems dels cromosomes conté instruccions per sintetitzar una proteïna que ajuda les cèl·lules a no morir per l'estrès. Les seves troballes es van presentar a la revista Nucleic Acids Research.

"Aquesta proteïna és interessant perquè es troba a l'ARN, que abans es considerava no codificant, un dels" ajudants "de la telomerasa. Hem descobert que pot tenir una altra funció si no és al nucli cel·lular, sinó al seu citoplasma. La telomerasa pot acostar els científics a la creació de l'"elixir de la joventut" i ajudar en la lluita contra el càncer ", va dir Maria Rubtsova de la Universitat Estatal de Moscou Lomonosov, les paraules de la qual són informades pel servei de premsa de la universitat.

La clau de la immortalitat

Les cèl·lules de l'embrió i les cèl·lules mare embrionàries són pràcticament immortals des del punt de vista de la biologia: poden viure gairebé indefinidament en un entorn adequat i dividir-se un nombre il·limitat de vegades. En canvi, les cèl·lules del cos d'un adult perden gradualment la seva capacitat de dividir-se després de 40-50 cicles de divisió, entrant en la fase d'envelliment, que presumiblement redueix les possibilitats de desenvolupar càncer.

Aquestes diferències es deuen al fet que cada divisió de cèl·lules "adultes" condueix a una reducció de la longitud dels seus cromosomes, els extrems dels quals estan marcats amb segments especials repetits, els anomenats telòmers. Quan els telòmers es fan massa petits, la cèl·lula "es retira" i deixa de participar en la vida del cos.

Això no passa mai a les cèl·lules embrionàries i cancerígenes, ja que els seus telòmers es renoven i s'allargan amb cada divisió a causa d'enzims especials de la telomerasa. Els gens responsables de l'acoblament d'aquestes proteïnes estan apagats a les cèl·lules adultes i, en els darrers anys, els científics han estat pensant activament si és possible allargar la vida d'una persona activant-les per la força o creant un anàleg artificial de telomerases..

Rubtsova i els seus col·legues fa temps que estudien com funcionen les telomerases "naturals" en humans i altres mamífers. Recentment, es van interessar per què les cèl·lules ordinàries del cos, on aquesta proteïna no funciona, per alguna raó sintetitzen grans quantitats d'un dels seus assistents, una molècula d'ARN curta anomenada TERC.

Aquesta seqüència d'unes 450 "lletres genètiques", explica el biòleg, es pensava anteriorment que era una peça comuna d'"ADN brossa" que la telomerasa copia i s'afegeix als extrems dels cromosomes. Per aquest motiu, els científics no van prestar molta atenció a l'estructura del TERC i als possibles papers d'aquest fragment del genoma en la vida de les cèl·lules.

Assistent ocult

Analitzant l'estructura d'aquest ARN a les cèl·lules canceroses humanes, l'equip de Rubtsova va observar que hi ha una seqüència de nucleòtids especial al seu interior, que normalment marca l'inici d'una molècula de proteïna. Després d'haver trobat una "peça" tan curiosa, els biòlegs van comprovar si hi ha anàlegs a les cèl·lules d'altres mamífers.

Va resultar que estaven presents a l'ADN de gats, cavalls, ratolins i molts altres animals, i la seva estructura d'aquest fragment en el genoma de cadascun d'aquests animals coincideix aproximadament a la meitat. Això va portar els genetistes a pensar que dins del TERC no hi havia fragments sense sentit de gens antics, sinó una proteïna completament "viva".

Van provar aquesta idea inserint còpies addicionals d'aquest ARN a l'ADN de les mateixes cèl·lules canceroses i fent-les llegir de manera més activa aquestes regions. A més, els científics van realitzar una sèrie d'experiments similars amb E. coli, en el genoma de la qual no hi ha cromosomes ni telomerases "clàssiques".

Va resultar que l'ARN de la telomerasa era realment responsable de la síntesi de molècules de proteïnes especials, hTERP, que constava només de 121 aminoàcids. L'augment de la seva concentració en cèl·lules cancerígenes i microbis, com van demostrar més experiments, els va protegir de diversos tipus d'estrès cel·lular, salvant-los la vida en cas de sobreescalfament, falta d'aliments o l'aparició de toxines.

La raó d'això, com més tard van descobrir Rubtsova i els seus col·legues, va ser que hTERP accelera el procés de "processament" de restes de proteïnes, ARN i altres molècules als lisosomes, els principals "incineradors" de la cèl·lula. Això els protegeix simultàniament de la mort i redueix significativament les possibilitats de mutacions i el desenvolupament de càncer.

Més experiments, segons els genetistes, ens ajudaran a entendre com la telomerasa i l'hTERP interactuen entre ells i com es poden utilitzar per crear una mena d'"elixir de joventut" segur des del punt de vista de l'oncologia.