Znaczące odkrycie: telomery kodują ważne białka
Końcówki chromosomów - telomery, wbrew wcześniejszym przekonaniom, mogą nieść genetyczną informację przynajmniej dla dwóch niedużych białek - donoszą biolodzy. Odkrycie może mieć znaczenie dla rozumienia procesu starzenia, zapaleń i raka.
Od kilku dekad uważano, że znajdujące się na końcach przechowujących DNA chromosomów telomery mają za zadanie tylko chronić chromosomy. Jak też wiadomo, z każdym podziałem, telomery się skracają, co ostatecznie prowadzi do śmierci komórki. Ponieważ składają się z wielokrotnie powtarzanej prostej sekwencji, zakładano, że nie przechowują informacji genetycznej dla białek, jak to ma miejsce w innych partiach genomu.
Zespół z University of North Carolina przedstawił właśnie przełomową tezę, że jest inaczej: telomery kodują informację dla dwóch prostych białek. Co więcej białka te mają pełnić kluczową rolę.
„Na podstawie naszych badań, uważamy, że prosty test krwi wykrywający te białka może dostarczyć informacji na temat pewnych nowotworów i innych chorób. Test taki mógłby także wskazywać na ‘zdrowie telomerów’, ponieważ wiemy, że skracają się one z wiekiem” - mówi dr Jack Griffith, jeden z autorów pracy opublikowanej na łamach „Proceedings of the National Academy of Sciences”.
Nowe odkrycie ma związek z badaniami z 2011 roku, gdy grupa naukowców z Florydy, pracując nad dziedziczną postacią stwardnienia zanikowego bocznego, zauważyła znaczenie cząsteczki RNA z powtarzającą się wielokrotnie 6-literową sekwencją. Dzięki niej mogły powstawać toksyczne białka z dwoma aminokwasami powtarzającymi się wielokrotnie, jeden za drugim.
Autorzy nowej publikacji wskazują na wyraźne podobieństwo między tamtym RNA, a tym, które może powstawać na bazie DNA w telomerach. W serii eksperymentów pokazali już, że RNA powstające na podstawie informacji zapisanej w telomerach może posłużyć komórce do wytworzenia pewnych sygnalizacyjnych białek, które uruchamiają kaskadę ważnych dla komórki reakcji.
Białka te badacze nazwali - od budujących je aminokwasów - VR (walina-arginina) i GL (glicyna-leucyna).
Dr Griffith i jego koledzy wykazali później, że białko VR często występuje w niektórych komórkach nowotworowych, a także w komórkach pacjentów z chorobami wynikającymi właśnie z uszkodzonych telomerów.
„Według nas możliwe jest, że kiedy się starzejemy, ilość VR i GL we krwi rośnie. Potencjalnie można to wykorzystać jako wskaźnik biologicznego wieku, w kontraście do wieku chronologicznego. Uważamy, że produkcja tych białek może być też wywoływana stanami zapalnymi” - mówi współautorka odkrycia, dr Taghreed Al-Turki.
Badacze zwracają uwagę, że dostrzegli coś, co umknęło innym ekspertom. „Kiedy idzie się pod prąd ustalonego sposobu myślenia, zwykle nie ma się racji, ponieważ zwykle zaprzecza się wielu ludziom, którzy sumiennie pracowali, specjalizując się w swoich dziedzinach - mówi dr Griffith. - Czasami naukowcom nie udaje się łączenie obserwacji z dwóch odległych obszarów, a my to właśnie zrobiliśmy. Odkrycie, że telomery kodują dwa nieznane wcześniej sygnałowe białka odmieni nasze rozumienie raka, starzenia się i tego, jak komórki się z sobą komunikują”.
Więcej informacji w materiale źródłowym (https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2221529120) (PAP)
Marek Matacz
mat/ bar/