Ученые выяснили, как защитить клетки от старения и рака

Теломеры защищают хромосомы также, как пластиковые наконечники защищают шнурки. Чем старше клетка, тем короче становятся теломеры с каждым ее делением. Поэтому защита становится все менее эффективной со временем. Если они станут слишком короткими, это будет сигналом для клетки, что ее генетический материал состарился, и тогда она перестает делиться.

Сокращение теломеров и прекращение клеточного деления считается отличительной чертой процесса старения. Однако уменьшение теломеров — это также защитный механизм против рака, так как вредные клетки не могут активно делиться, если их теломеры небольшого размера. Поэтому это палка о двух концах — борьба с раком может привести к преждевременному старению.

«В течение жизни клетки приходится искать некий баланс между предотвращение рака и старением, — говорит профессор JGU Брайан Люк. — Теломеры — связующее звено между двумя этими явлениями, поэтому очень важно понять, как они работают. В частности, как клетка понимает, что ей нужно прекращать делиться или, наоборот, продолжать».

Один из возможных ответов — TERRA, молекула РНК, которая присутствует на концах особенно коротких теломеров, соединяясь напрямую с ДНК. Она подает сигналы клетке, что эти теломеры необходимо починить, позволяя ей продолжать деление.

«Мы знали, что теломеры играют ключевую роль в процессе старения клетки, но не понимали, как именно работает этот механизм, — говорит Люк. — Теперь же мы нашли, что TERRA — это целая регулирующая система, которая объясняет, как клетка оценивает длину теломеров».

При этом, ученые выяснили, что TERRA образуется не на всех теломерах, например, на длинных теломерах она вымывается белками Rat1 и RNase H2. На коротких же теломерах этих белков нет, позволяя TERRA дольше сигнализировать о необходимости восстановления теломера, чтобы продолжать деление.

Исследования Люк проводил на дрожжах. Однако теломеры и TERRA присутствуют во всех организмах с линейными хромосомами. Дальше он планирует приступить к изучению человеческих клеток и выяснить, как теломеры могут помочь в борьбе с раком.