Хромосомы и теломеры (зелёные и красные точки на концах хромосом) (фото Arturo Londono, ISM).
Исследователи пополнили список молекулярных машин, которые повреждают теломеры при отсутствии защищающих их белков-шелтеринов.
Теломеры — одни их самых популярных объектов изучения в современной молекулярной биологии. Считается, что они определяют время жизни клетки и что преждевременное укорочение этих концевых фрагментов хромосом может лежать в основе самых разных заболеваний, от диабета до синдрома преждевременного старения. Но чем дольше и шире их изучают, тем больше загадок встаёт перед исследователями.
Одна из таких загадок связана с шелтеринами — белками, защищающими теломеры от повреждений.
У клетки есть целый набор защитных систем, ремонтирующих повреждённую ДНК. Однако эти полезные молекулярные машины могут нанести серьёзный вред, если начнут работать не там, где надо. Вот этим «не там, где надо» вполне могут оказаться теломерные хвосты хромосом. Репарирующие машины расценивают их как повреждение и пытаются исправить, и результаты этого могут быть самые плачевные. За последние 10–15 лет удалось выявить четыре подобные молекулярные системы: гомологичную рекомбинацию, негомологичное соединение концов и ещё два процесса, которые запрещают клетке расти и делиться при появлении повреждений в ДНК. До теломер же эти системы могут добраться в том случае, если с них уйдут прикрывающие теломеры шелтерины. Это удалось выяснить, удаляя шелтерины с концов хромосом и наблюдая за тем, какая из репарирующих систем направит туда свои усилия.
Однако в экспериментах такого рода учёные обычно удаляли по одному шелтерину из комплекса. Исследователи из Университета Рокфеллера (США) предположили, что оставшиеся на теломерах белки могут отчасти заменять исчезнувшие. То есть какая-то защита от разрушения всё равно остаётся. Но что получится, если с теломер уйдут те шелтерины, что удерживают на них весь защитный комплекс? Учёные попробовали полностью оголить концевые участки хромосом, отключив у мышей два таких белка, TRF1 и TRF2. В итоге список внутренних угроз для теломер пополнился ещё двумя ДНК-репарирующими процессами: один из них представляет собой вариант негомологичного соединения концов, второй включается тогда, когда надо выровнять оба конца ДНК.
Результаты экспериментов опубликованы в журнале Science.
Хотя теперь мы знаем гораздо больше о том, откуда по теломерам может быть нанесён удар, полученные результаты имеют пока что сугубо теоретическое значение. Чтобы извлечь из них какую-то пользу, учёным нужно узнать побольше о шелтеринах — к примеру, понять, что заставляет этих защитников теломер покидать свой пост на концах хромосом.
Подготовлено по материалам The Scientist.
Загрузка...