Теломерами називають ділянку ДНК, яка складається із великого числа повторів та розташована на кінці лінійної хромосоми. Вони захищають кінці хромосом від руйнування. Нове дослідження вчених дозволило зрозуміти, як теломери допомагають поширюватись раку.
Як теломери впливають на поширення раку
Збереження теломер є ознакою злоякісних клітин. Це дозволяє раку ділитися необмежено довго. У деяких випадках це досягається шляхом альтернативного подовження теломер.
Важливо розуміти, як працюють ці ділянки ДНК. При кожному копіюванні ДНК невеликий фрагмент на її кінці втрачається. За словами вчених, це пов’язано з механізмом реплікації нуклеїнової кислоти.
Якби такий процес відбувався безконтрольно, хромосома різко зменшувалася б. Однак тут на допомогу приходять спеціальні ділянки, які називають теломерами. Їх можна порівняти з пластиковими кінцями на шнурівках, які захищають їх від пошкодження.
При послідовних поділах клітин теломери витрачаються замість основної частини хромосоми. Однак згодом досягається так званий ліміт Хейфліка і тоді клітина гине. Щоб уповільнити старіння організму, біологи намагаються подовжити теломери.
У новому дослідженні вчені аналізували ракові клітини. Вони вміють оминати проблеми з закінченням теломер, тому діляться без обмежень. Однак тоді виникає порушення роботи білка ATRX, який впливає на ДНК і підтримує стабільність геному.
Вчені з’ясували, що білок ATRX зв’язує послідовності ДНК. За допомогою методу геномного редагування CRISPR/Cas9 дослідники намагалися «вимкнути» ген ATRX і з’ясувати, як це впливає на довжину теломер.
Результати показали, що однієї відсутності білка ATRX недостатньо. Оптимальний варіант збільшення теломер вимагає міцного зв’язування ДНК з топоізомеразою TOP2A. Цей фермент потрібен, щоб нуклеїнова кислота перейшла з «перенапруженого», суперспірального стану. У такому випадку топоізомерази надрізають ДНК і відразу зрощують її назад.
Окрім цього, з’ясувалося, що такий самий ефект викликають й інші білки, які міцно склеюються до ДНК. За словами вчених, ці надзвичайно міцні зв’язки між молекулами стимулюють різні випромінювання та препарати для хіміотерапії.