Oamenii de știință au făcut o descoperire neașteptată: telomerii pot codifica proteine cu potențial relevant în cancer și îmbătrânire

Oamenii de știință au făcut o descoperire neașteptată: telomerii pot codifica proteine cu potențial relevant în cancer și îmbătrânire
februarie 21 14:50 2023
Articol scris de:
Timp citire articol: 4 minut(e)

Considerați incapabili să codifice proteine, micii telomeri de la vârful cromozomilor umani par să dețină o funcție biologică puternică, potențial relevantă pentru înțelegerea cancerului și a îmbătrânirii, potrivit unor descoperiri recente.

Oamenii de știință au descoperit că telomerii de la vârful cromozomilor conțin suficiente informații genetice pentru a produce două proteine mici cu proprietăți biologice potențial puternice.

În Proceedings of the National Academy of Science – PNAS, cercetătorii de la facultatea de medicină UNC, descriu o descoperire neașteptată și anume că că telomerii conțin informații genetice pentru a produce două proteine mici, dintre care una dintre ele a fost găsită la un nivel ridicat în unele celule canceroase umane, precum și în celulele pacienților care suferă de defecte legate de telomeri.

„Pe baza cercetărilor noastre, credem că testele simple de sânge pentru aceste proteine ar putea oferi un screening valoros pentru anumite tipuri de cancer și alte boli umane”, a declarat Jack Griffith, profesor de microbiologie și imunologie, și cercetător la centrul de cancer Lineberger Comprehensiveîn cadrul UNC.

„Aceste teste ar putea oferi, de asemenea, o măsură a ‘sănătății telomerilor’, deoarece știm că telomerii se scurtează odată cu înaintarea în vârstă”.

Telomerii conțin o secvență unică de ADN formată din repetiții nesfârșite de baze TTAGGG care împiedică cromozomii să se lipească unul de celălalt.

În urmă cu două decenii, laboratorul Griffith a arătat că terminația ADN-ului unui telomer se înfășoară pe acesta formând un mic cerc, pentru a nu lăsa liber capătul blocând astfel fuziunile dintre cromozomi.

Atunci când celulele se divid, telomerii se scurtează, devenind în cele din urmă atât de scurți încât celula nu se mai poate diviza corespunzător, ceea ce duce la moartea celulară.

Oamenii de știință au identificat pentru prima dată telomerii în urmă cu aproximativ 80 de ani și, din cauza secvenței lor monotone de repetiție, dogma stabilită în domeniul științific susținea că telomerii nu pot codifica pentru nicio proteină, cu atât mai puțin pentru proteine cu funcții biologice puternice.

În 2011, un grup din Florida, care lucra la o formă ereditară de scleroză laterală amiotrofică (SLA), a raportat că vinovatul era o moleculă de ARN care conținea o repetiție de șase baze și care, printr-un mecanism nou, putea genera o serie de proteine toxice constând din doi aminoacizi care se repetau unul după altul.

Autorii recentului studiu, prof. Jack Griffith și colegul său, Taghreed Al-Turki, descriu acum în lucrarea lor o asemănare izbitoare a acestui ARN cu ARN-ul generat de telomerii umani și au emis ipoteza că același mecanism nou ar putea fi în joc.

Ei au efectuat experimente – descrise în lucrarea apărută în PNAS – pentru a arăta cum ADN-ul telomerilor poate instrui celula să producă proteine de semnalizare pe care le-au numit VR (valină-arginină) și GL (glicină-leucină).

Proteinele de semnalizare sunt, în esență, substanțe chimice capabile să declanșeze reacția în lanț a altor proteine din interiorul celulelor, care conduc apoi la o funcție biologică importantă pentru sănătate sau boală.

Al-Turki și prof. Griffith au sintetizat chimic VR și GL pentru a le examina proprietățile cu ajutorul unor microscoape electronice și confocale puternice, împreună cu metode biologice de ultimă generație, și au descoperit că proteina VR este prezentă în cantități ridicate în unele celule canceroase umane, precum și în celule de la pacienți care suferă de boli rezultate în urma deteriorării telomerilor.

„Credem că este posibil ca, pe măsură ce îmbătrânim, cantitatea de VR și GL din sângele nostru să crească în mod constant, oferind potențial un nou biomarker pentru vârsta biologică, în contrast cu vârsta cronologică”, a declarat Al-Turki, cercetător postdoctoral în laboratorul profesorului Griffith.

De asemenea, cei doi cercetători crede că inflamația poate declanșa producția acestor proteine.

Descoperirea faptului că telomerii codifică două noi proteine de semnalizare va schimba modul în care înțelegem cancerul, îmbătrânirea și modul în care celulele comunică cu alte celule, spune profesorul Griffith.

Cercetătorii mai au de răspuns la multe întrebări dar au anunțat că în prezent prioritatea lor este să dezvolte un test de sânge simplu pentru identificarea acestor două proteine, care, potrivit acestora ar putea furniza informații cu privire la vârsta umană biologică și, de asemenea, ar putea oferi avertismente cu privire la diverse afecțiuni, precum cancerul sau inflamația.

(Foto: Proteina VR, (sfere verzi), nou descoperită, se acumulează în nuclee (ovale albastre) în celulele umane de osteosarcom canceros, colorate în roșu.
Credit: Laboratorul Griffith, UNC Lineberger)

scrie un comentariu

0 Comentarii

Adaugă un comentariu