Эрдэмтэд хог ДНХ-ээс зааврыг олжээ

2024 Зохиолч: Seth Attwood | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-16 16:12

Оросын молекул биологичид хромосомын төгсгөлд байдаг хог ДНХ нь эсийг стрессээс болж үхэхгүй байхад тусалдаг уураг нийлэгжүүлэх зааварчилгааг агуулдаг болохыг тогтоожээ. Тэдний судалгааны үр дүнг Nucleic Acids Research сэтгүүлд нийтэлжээ.

"Энэ уураг нь өмнө нь кодлогддоггүй, теломеразагийн "туслагч" гэж тооцогддог РНХ-д агуулагддаг учраас сонирхолтой юм. Хэрэв эсийн цөмд биш, харин цитоплазмд нь байвал өөр үүрэг гүйцэтгэдэг болохыг бид олж мэдсэн. Теломераза нь эрдэмтдийг "залуучуудын үрэл" бүтээхэд ойртуулж, хорт хавдартай тэмцэхэд тусалдаг" гэж Ломоносовын нэрэмжит Москвагийн Улсын Их Сургуулийн эрдэмтэн Мария Рубцова хэлэв.

Үхэшгүй мөнхийн түлхүүр

Үр хөврөл ба үр хөврөлийн үүдэл эсүүд нь биологийн үүднээс бараг үхэшгүй байдаг - тэд хангалттай орчинд бараг хязгааргүй хугацаагаар амьдарч, хязгааргүй олон удаа хуваагдаж чаддаг. Үүний эсрэгээр насанд хүрсэн хүний биеийн эсүүд хуваагдах 40-50 мөчлөгийн дараа аажмаар хуваагдах чадвараа алдаж, хөгшрөлтийн үе шатанд ордог бөгөөд энэ нь хорт хавдар үүсэх магадлалыг бууруулдаг.

Эдгээр ялгаа нь "насанд хүрсэн" эсийн хуваагдал бүр нь хромосомын уртыг багасгахад хүргэдэг бөгөөд тэдгээрийн төгсгөл нь теломер гэж нэрлэгддэг тусгай давтагдах сегментүүдээр тэмдэглэгдсэн байдаг. Теломерууд хэтэрхий жижиг болоход эс нь "тэтгэвэрт" гарч, биеийн амьдралд оролцохоо болино.

Энэ нь үр хөврөл болон хорт хавдрын эсүүдэд хэзээ ч тохиолддоггүй, учир нь тэдгээрийн теломерууд нь тусгай теломераза ферментийн нөлөөгөөр хуваагдах бүрт шинэчлэгдэж, уртасдаг. Насанд хүрэгчдийн эсэд эдгээр уургийн нэгдлийг хариуцдаг генүүд унтардаг бөгөөд сүүлийн жилүүдэд эрдэмтэд теломеразын хиймэл аналогийг хүчээр асаах эсвэл хүний насыг уртасгах боломжтой эсэх талаар идэвхтэй бодож байна..

Рубцова болон түүний хамтрагчид хүн болон бусад хөхтөн амьтдын "байгалийн" теломераза хэрхэн ажилладаг талаар удаан хугацааны турш судалж ирсэн. Саяхан тэд яагаад энэ уураг нь ажиллахгүй байгаа биеийн энгийн эсүүд яагаад түүний туслахуудын нэг болох TERC хэмээх богино РНХ молекулыг их хэмжээгээр нэгтгэдэг болохыг сонирхож байв.

450 орчим "удамшлын үсэг"-ийн дарааллыг биологич тайлбарлахдаа өмнө нь теломераза нь хромосомын төгсгөлд хуулж, нэмдэг "хог ДНХ"-ийн нийтлэг хэсэг гэж үздэг байсан. Энэ шалтгааны улмаас эрдэмтэд TERC-ийн бүтэц, геномын энэхүү фрагментийн эсийн амьдралд гүйцэтгэх үүрэг зэрэгт төдийлөн анхаарал хандуулаагүй байна.

Нуугдсан туслах

Рубцовагийн баг хүний хорт хавдрын эс дэх энэхүү РНХ-ийн бүтцэд дүн шинжилгээ хийхдээ түүний дотор ихэвчлэн уургийн молекул үүсэх эхлэлийг илтгэдэг тусгай нуклеотидын дараалал байдгийг анзаарчээ. Ийм сонин "хэсэг" олсны дараа биологичид бусад хөхтөн амьтдын эсэд аналоги байгаа эсэхийг шалгажээ.

Тэд муур, морь, хулгана болон бусад олон амьтдын ДНХ-д агуулагдаж байсан бөгөөд эдгээр амьтдын геном дахь энэхүү фрагментийн бүтэц нь тал орчим хувьтай давхцаж байсан нь тогтоогджээ. Энэ нь генетикчдийг TERC дотор эртний генийн утгагүй хэлтэрхий биш, харин бүрэн "амьд" уураг байдаг гэсэн санааг төрүүлсэн.

Тэд энэхүү РНХ-ийн нэмэлт хуулбарыг хорт хавдрын ижил эсийн ДНХ-д оруулж, ийм бүс нутгийг илүү идэвхтэй унших замаар энэ санааг туршиж үзсэн. Нэмж дурдахад эрдэмтэд геномд нь "сонгодог" хромосом ба теломераза байдаггүй E. coli дээр ижил төстэй хэд хэдэн туршилт хийсэн.

Теломеразын РНХ нь зөвхөн 121 амин хүчлээс бүрдэх тусгай уургийн молекулууд болох hTERP-ийн нийлэгжилтийг хариуцдаг болох нь тогтоогдсон. Хорт хавдрын эсүүд болон микробууд дахь түүний концентраци нэмэгдэж байгаа нь цаашдын туршилтаас харахад тэднийг эсийн янз бүрийн стрессээс хамгаалж, хэт халалт, хоол хүнс дутагдах, хорт бодис гарч ирэх үед тэдний амийг аварч байв.

Үүний шалтгаан нь Рубцова болон түүний хамтрагчид хожим олж мэдсэнээр hTERP нь эсийн гол "шатаах" лизосом дахь уураг, РНХ болон бусад молекулуудын хаягдлыг "боловсруулах" үйл явцыг хурдасгадаг явдал байв. Энэ нь нэгэн зэрэг тэднийг үхлээс хамгаалж, мутаци болон хорт хавдар үүсэх магадлалыг эрс бууруулдаг.

Генетикчдийн үзэж байгаагаар цаашдын туршилтууд нь теломераз ба hTERP нь бие биетэйгээ хэрхэн харьцаж, тэдгээрийг хорт хавдар судлалын үүднээс аюулгүй "залуучуудын үрэл" бий болгоход хэрхэн ашиглаж болохыг ойлгоход тусална.