Группа исследователей из Аризонского университета (США) обнаружила важный этап в каталитическом цикле «фермента бессмертия» — теломеразы. Понимание основополагающего механизма действия теломеразы дает новые возможности для эффективной терапии против старения, пишет Science Daily.
В лаборатории профессора Джулиана Чена в Школе молекулярных наук при Аризонском университете ученые обнаружили важный этап в каталитическом цикле фермента теломеразы. Этот каталитический цикл определяет способность фермента теломеразы человека синтезировать «повторы» ДНК —специфические сегменты ДНК из шести нуклеотидов — на концы хромосом и, таким образом, создавать «бессмертие» в клетках.
Типичные человеческие клетки смертны и не могут вечно обновляться. Как продемонстрировал Леонард Хейфлик полвека назад, человеческие клетки имеют ограниченную репликативную продолжительность жизни, причем более старые клетки достигают этого предела раньше, чем более молодые. Этот «предел Хейфлика» — срока жизни клеток — напрямую связан с количеством уникальных повторов ДНК, расположенных на концах хромосом, несущих генетический материал. Эти повторы являются частью защитных структур, называемых «теломерами», которые защищают концы хромосом от нежелательных перегруппировок ДНК, которые дестабилизируют геном.
«Теломераза имеет встроенную „тормозную систему“ для обеспечения точного синтеза правильных повторов теломерной ДНК, — говорит профессор Чен. — Однако этот безопасный тормоз также ограничивает общую активность фермента теломеразы. Поиск способа правильного выпуска тормозов может восстановить потерянную длину теломер взрослых стволовых клеток и даже полностью изменить процесс старения».
Такие болезни как адгезивная дискератоза, апластическая анемия и идиопатический фиброз легких генетически связаны с мутациями, которые отрицательно влияют на активность теломеразы и ускоряют потерю длины теломер. Это напоминает преждевременное старение с повышенным повреждением органов и сокращением продолжительности жизни пациентов из-за критически недостаточных популяций клеток. Увеличение активности теломеразы является, по словам исследователей, наиболее перспективным средством лечения этих заболеваний.
