+ 972547771177
Ученые из Федеральной политехнической школы Лозанны идентифицировали белок, покрывающий хромосомы во время деления клеток и защищающий их от оксидативного стресса и укорочения, связанных со старением и развитием рака.
Деление клеток, повреждение и укорочение
Точная передача генома от клетки к ее потомству необходима для поддержания функций и здоровья всего организма. Однако человеческий геном все время подвергается негативному воздействию различных экологических факторов: солнечного света, кислородных радикалов – которые являются побочными продуктами нормальных метаболических функций. Таким образом, оксидативный стресс представляет собой постоянную угрозу жизни на земле.
Несмотря на то, что клетки развили мощные антиоксидантные защитные силы, некоторые их части (теломеры) особенно уязвимы перед окислительным повреждением. Теломеры – последовательность повторяющихся нуклеотидов на каждом конце хромосомы. Они защищают эту цепь от повреждений и слияния с другими хромосомами, что может иметь катастрофические последствия. В большинстве тканей взрослого организма при каждом делении клеток хромосомы немного укорачиваются, и в результате конец хромосом обнажается, что приводит к гибели клетки или препятствует дальнейшему делению. Этот процесс ускоряется при оксидативном стрессе.
Фермент, защищающий теломеры
Теперь ученые идентифицировали белок, который связывается с хромосомами во время деления клеток и защищает их концы от оксидативного повреждения. Это открытие, опубликованное в «Cell Reports», может повлиять на методы лечения рака и других заболеваний, связанных с возрастом, в будущем.
Хромосомы состоят из ДНК, плотно намотанного вокруг специализированных белков. Исследователи проанализировали состав белка теломеров на протяжении всего клеточного цикла, чтобы лучше понять, как окислительный стресс влияет на них во время деления. Они использовали ряд методов молекулярной биологии, в том числе новый метод QTIP, при котором различные белки в хромосомах маркируются, а исследователи могут сравнить и идентифицировать количественные различия между белковым составом теломеров в различных фазах жизненного цикла клеток.
Они выявили фермент пероксиредоксин 1 (PRDX1), используемый клетками для смягчения негативных последствий оксидативного стресса. Исследователи также обнаружили большое количество PRDX1 на теломерах во время 2 фаз клеточного цикла: при синтезировании новой ДНК и дублировании генетического материала (S-фаза) и сразу после следующей фазы G2, при которой клетка увеличивается в размере. При удалении этого фермента исследователи зафиксировали повышение чувствительности клеток к окислительному повреждению.
Кроме того, они смогли пролить свет на влияние оксидативного стресса на теломеры. Когда ученые включили в состав теломер поврежденные нуклеотиды, хромосома перестала расти, так как фермент теломераза прекратил выполнять свою функцию (добавление особые повторяющиеся последовательности ДНК).
Ученые продолжают исследования, чтобы определить другие антиоксидантные ферменты, защищающие теломеры.
Источник: medicalnewstoday.com/releases/314902
