123RF
Telomery kodują ważne białka
Redaktor: Monika Stelmach
Data: 24.02.2023
Źródło: Marek Matacz/PAP, Proceedings of the National Academy of Sciences: „Mammalian telomeric RNA (TERRA) can be translated to produce valine–arginine and glycine–leucine dipeptide repeat proteins”
Działy:
Aktualności w Onkologia
Aktualności
| Tagi: | telemery, białka, nowotwory, starzenie, walina-arginina, glicyna-leucyna |
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. 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 – mówi dr Griffith.
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. 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 – mówi dr Griffith.
