Russische und europäische Biologen haben herausgefunden, wie das "Herz" der Telomerase, eines Enzyms, dessen Einschluss in den Körper eines Erwachsenen seine Zellen unsterblich machen kann, funktioniert, heißt es in einem Artikel, der in der Zeitschrift Nucleic Acids Research veröffentlicht wurde.
„Diese Daten bringen uns dem Verständnis der Struktur, Funktionsweise und Regulation der Telomerase näher. In Zukunft können sie zur Herstellung von Arzneimitteln verwendet werden, die sowohl die Telomeraseaktivität erhöhen als auch die Lebensdauer von Zellen verlängern und verringern, um Krebszellen die Unsterblichkeit zu entziehen “, erklärt Elena Rodina, Biochemikerin an der Moskauer Staatsuniversität.
Embryonale Zellen und embryonale Stammzellen sind aus biologischer Sicht praktisch unsterblich - in einer angemessenen Umgebung können sie fast für immer leben und sich unbegrenzt oft teilen. In diesem Fall verlieren die Körperzellen eines Erwachsenen nach 40-50 Zyklen die Fähigkeit, sich zu teilen und in die Alterungsphase einzutreten.
Diese Unterschiede sind darauf zurückzuführen, dass jede Teilung adulter Zellen zu einer Verringerung der Länge ihrer Chromosomen führt, deren Enden mit speziellen sich wiederholenden Segmenten, den sogenannten Telomeren, markiert sind. Wenn Telomere zu klein werden, hört die Zelle auf, am Leben des Körpers teilzunehmen. Dies soll ihn vor der Entwicklung von Krebs schützen.
Wie Rodina und ihre Kollegen erklären, geschieht dies niemals in Embryonal- und Krebszellen, da ihre Telomere dank spezieller Enzyme - Telomerasen - bei jeder Teilung erneuert und verlängert werden. Die Gene, die für den Aufbau dieser Proteine verantwortlich sind, werden in adulten Zellen ausgeschaltet. In den letzten Jahren haben Wissenschaftler jedoch aktiv darüber nachgedacht, ob es möglich ist, das Leben des Menschen zu verlängern, indem sie gewaltsam eingeschaltet oder ein künstliches Analogon erzeugt werden.
Biologen und Chemiker der Moskauer Staatlichen Universität, des Moskauer Instituts für Physik und Technologie und anderer russischer und europäischer Forschungszentren haben den ersten Schritt zur Lösung dieses Problems unternommen, indem sie die Struktur des zentralen Teils des Enzyms untersucht und herausgefunden haben, wie es mit RNA- und DNA-Molekülen während der Telomerverlängerung in einzelnen Hefezellen interagiert.
Experimente haben gezeigt, dass dieses Protein im Prinzip einem Kopierer ähnlich ist. Es liest eine einzelne Probe - ein RNA-Molekül - und kopiert sie auf die DNA einer zukünftigen Zelle und klebt dann neue Kopien zusammen.
Biologen betrachten eine ihrer Regionen mit dem Namen TEN als einen wesentlichen Teil dieses Prozesses und der gesamten Telomerase im Allgemeinen. Es wird angenommen, dass es die Rolle einer Art Controller spielt: Es überwacht die Länge der Telomere, bestimmt deren Anfang und Ende durch spezielle Sequenzen von Buchstabennukleotiden und ist für deren Bindung an einen gemeinsamen DNA-Strang und den Beginn des Zusammenbaus der nächsten Region verantwortlich.
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Interessanterweise ist die Struktur von TEN bei den meisten mehrzelligen Kreaturen nahezu gleich, was darauf hindeutet, dass es in den letzten 500 Millionen Jahren eine entscheidende Rolle in der Evolution gespielt hat. Wissenschaftler hoffen, dass weitere Untersuchungen von Hefetelomerasen, die ständig funktionieren, und ihr Vergleich mit ähnlichen menschlichen Enzymen helfen werden, zu verstehen, warum diese Proteine in unseren Zellen deaktiviert sind, und einen Schlüssel zur Kontrolle ihrer Aktivität zu finden.
