Ученые в деталях рассмотрели фермент клеточного бессмертия

26 Апреля 2018, Николай Хижняк 13

Ученые кафедры клеточной и молекулярной биологии Калифорнийского университета в Беркли с помощью метода криоэлектронной микроскопии получили самую детальную на сегодняшний момент картину структуры теломеразы человека – фермента, обеспечивающего бессмертие клеток. О результатах проделанной работы и тонкостях строения фермента исследователи поделились в журнале Nature.

Для начала синтеза новой цепи механизму репликации ДНК требуется наличие короткой матрицы, которая затем уничтожается. В ходе процесса на конце каждой хромосомы остаются недореплицированные короткие кусочки, которые с каждым раундом репликации продолжают укорачиваться. Сохранить важные части хромосомы от концевой недорепликации помогают теломеры — области на концах хромосом, состоящие из повторяющихся последовательностей и представляющие собой по сути «резервную» ДНК. Длина теломер ограничивает число клеточных делений определенным значением (пределом Хейфлика). В клеточных линиях длина теломер поддерживается на постоянном уровне ферментом теломеразой, которая сохраняет хромосомные концы и предотвращает их изнашивание, что в свою очередь приводит к старению клеток организма, пишет phys.org.


Поскольку теломераза также участвует в процессах канцерогенеза (образования опухолей), то она представляет большой интерес для ученых в качестве отправной точки для разработки терапии рака — вещества, подавляющие ее активность, смогут останавливать рост опухоли. Однако для разработки эффективных ингибиторов фермента необходимо в деталях представлять его структуру. Общий план строения теломеразы довольно хорошо изучен. На данный момент самая лучшая структура с разрешением в девять ангстрем была получена для теломеразы инфузории тетрахимены. Но, разумеется, основной интерес для медиков представляет структура человеческого фермента. И как раз здесь наблюдается нехватка достаточно качественных данных о ее структуре.

С помощью технологии криоэлектронной микроскопии исследователи из университета Калифорнии в Беркли под руководством Кэтлин Коллинз получили изображения человеческой теломеразы, связанной с субстратом, в субнанометровом разрешении в 7,7 и 8,2 ангстрема.

Необработанные изображения частиц теломеразы

Детальная структура теломеразы

В выявленной структуре все еще не хватает мелких деталей, но в сочетании со знанием последовательности генов теломеразы человека она обеспечивает достаточную информацию, чтобы начать думать о потенциальных лекарственных препаратах, которые помогут замедлить старение и вылечить рак.

Ученые в деталях рассмотрели фермент клеточного бессмертия

13 комментариев Оставить свой

  1. kirfoton

    Теломеры, теломеры... Может кто подскажет, почему клетки обычные делятся 50 - 70 раз и всё, а некоторые другие, например, клетки кишечного эпителия в сотни раз больше ? Если не ошибаюсь, каждый день эти клетки обновляются всю жизнь. Как же у них там теломеры не изнашиваются ? Вообще это мутная тема...

    • Transchelovek

      kirfoton, Это из-за длины теломер ограничено деление клеток. Там где необходимо - с ваших слов, в кишечнике, например - фермент теломераза удлиняет теломеры. Во всём организме постоянного обновления клеток не происходит по одной простой причине - эволюционно у большинства многоклеточных запрограммирована гибель со временем.

  2. andtey24b

    Фигня все это, рецепт бессмертия давно открыт нашими депутатами - боярышник и кора дуба.

    • dmitry.nest

      andtey24b, Шутка зачтена :) Ну а если серьезно, рецепт бессмертия следующий (я конечно не претендую на истину, это лишь мои суждения, но любопытно получается): пока в теле токсины - то в клетках включен механизм "выживания", это их вынуждает делиться, обновляться. Нужно очистить тело, тогда клеткам уже не так часто надо будет делиться т.к. включится механизм "процветания". В идеально чистом теле клеткам вообще нет смысла делиться и обновляться - ничто их не разрушает, а значит они вечны. Вон, ученые же время от времени оживляют клетки пролежавшие тысячи лет во льдах без пищи и без воздуха. Лед таит - они оживают, конечно не все. Но сам факт того, что оживают - поразителен. А в них ведь новые токсины из-за аморфного льда не поступали т.е. ничего их не старило и не разрушало. А вопрос - а спали ли они? Может они жили все это время, просто это почти незаметно было. Может клетка сама по себе бессмертная, если её ничего не разрушает.

  3. AMDRYZEN

    При рождение взять образцы ,сохранить , и когда понадобится запускать обратно в организм , организм получит новые теломеры ,то есть получит ещё 80 лет жизни , ну и так далее

  4. Spaceman

    Вообще интересно,на каком этапе эволюции живого появилась генетически запрограмрованная смерть организма

    • MASking

      Spaceman, на этапе - Одноклеточное, когда массовое деление начало приводить к нехватке ресурсов для выживания вида

      • MASking

        MASking, некоторые одноклеточные сейчас умеют обмениваться генами не производя потомство, тем самым увеличивая свой иммунитет не увеличивая численность, вот только не помню смертны они или нет

        • Spaceman

          MASking, Спасибо.Я думал смерть появилась на этапе многоклеточности .Вообще, как бы в принципе, нужно этот механизм смерти изучить и выключить его,чтоб появилось бессмертие ,так я понимаю

        • Noobonytos

          MASking, Вот тогда то они бессмертны, клетки не производят потомство, но полностью обновляются. Для многоклеточных организмов же увеличение теломеразы приводит к раку, а уменьшение к преждевременному старению, а нормальное содержание к той продолжительности жизни которую они должны иметь. Так что, что не делай везде капец, смерть неизбежна. Теломераза не выход, её нельзя использовать просто так, если увеличить её количество, то нужно усилить контроль за ростом клеток, возможно для начала нужно пронаблюдать за ростом стволовых клеток при формировании эмбриона и привращением их в ткани, сравнив с ростом клеток взрослого организма, я так думаю должно быть отличие у зародыша их что-то направляет может схема деления, может ещё что, может схема деления на каждом этапе является результатом чего-то ещё. Я слышал что в процессе деления, вначале клетки зародыша намечают в пространстве энергетический скилет, такую систему координат по которой и располагают свои тельца, возможно у взрослого организма такой связи между клетками нет или она теряется со временем , что приводит к неконтролируемому делению в ряде случаев, когда нормальные гены проявляют себя как онкогены.

          • thinking

            Noobonytos, Никому не приходит в голову отрицать существование некоего проекта, в соответствии с которым строится тело живого существа и в дальнейшем определяется его функционирование и смерть, в том числе.
            Проект есть!
            Смерть имеет очень важное значение, она позволяет совершенствовать организмы с целью повышения способности выживать.
            Для повышения продолжительности жизни необходимо исследовать проект и изменения вносить именно в проект.
            Не совсем правильно изучать современный компьютер, обращая внимание только на технику и не изучая программы.
            С организмом ситуация именно такая - изучаем конденсаторы и резисторы (теломеразы), а об операционной системе, управляющей всем этим железом, не знаем ничего.

  5. ilik54

    Человек - это бессмертное энергетическое существо, созданное из воды и микроэлементов.
    Бессмертие человека, которое возможно будет только после того, как человек научится телепортироваться и с телепортацией научится корректировать свои физические параметры.

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.