Hatalmas áttörést értek el a telomerek kutatásában

Egy ausztrál biológuscsapat hatalmas felfedezést tett a telomerek biológiájában, aminek az öregedéstől, a rákon át a különböző szívbetegségekig, több területen is jelentősége lehet. A kutatást a westmeadi Gyermekgyógyászati Kutató Központ tudósai vezették és a projektben a Sydney Egyetem is részt vett.

A telomerek minden egyes emberi kromoszóma végén elhelyezkedő DNS részek. Ahogy öregszünk a telomerek végei úgy rövidülnek és ez a rövidülés megakadályozza, hogy az elöregedett sejtek tovább osztódjanak.

Ez a folyamat megfelelő működése rendkívül fontos a rákos sejtek osztódásának megfékezésében is. Azonban bizonyos emberek természetellenesen rövid telomerekkel születnek, ami csontvelő elégtelenséget, tüdő-fibrózist és nagyobb rák kockázatot jelent. A telomerek hosszának ezeken felül a szívbetegségek és a cukorbetegség kockázatában is szerepe lehet.

Ahogy a telomerek rövidülnek úgy a testünk a kromoszómák végeit sérült DNS-ként kezdi érzékelni és így lép fel ellenük. Az igazi kérdés viszont az, hogy a telomerek miért is rövidülnek az idő előrehaladtával. A mostani kutatás erre igyekszik választ adni.

“Azt tudjuk, hogy a telomerek szabályozzák a sejtek öregedését, viszont az új adataink megmagyarázzák, hogy mi miatt válnak egészségtelenné a telomerek,” mondta Tony Cesare, a kutatás vezetője. “A telomerek általánosan egy hurkot alkotnak a kromoszómák végeinél. Rájöttünk, hogy amikor a telomer hurok kinyílik, a kromoszóma végei elérhetővé válnak és ezt a sejtek úgy érzékelik mint felbomlott DNS-t.”

Ezek az eredmények szerint nem a telomerek hossza a mérvadó valójában, hanem a szerkezetük. Viszont a kettő között így is összefüggés van; ahogy a telomerek rövidülnek, úgy válik egyre nehezebbé hogy hurkokat alkossanak.

A kutatócsapat ezen felül azt is észrevette, hogy a telomerek felépítését képesek módosítani a rákos sejtek megölésére megalkotott bizonyos kemoterápiás hatóanyagokkal.

A kutatás azt is jól szemlélteti, hogy mekkora technológiai előrelépések történtek a biológia kutatásban. Cesare még 2002-ben alkotta meg az elméletét a telomer hurkok fontosságáról. Viszont a technológiára mostanig várni kellet, hogy mikroszkópokkal is igazolni tudják a telomer hurkok létezését és szerepét.

A felfedezés így a szuper-felbontású mikroszkópiának is köszönhető, aminek a megalkotói 2014-ben Kémiai Nóbel-díjat is kaptak a vívmányukért. A tanulmány során a kutatók összesen négy ausztrál szuper-felbontású mikroszkópot vetettek be, amíg a projektbe besegített nekik Ausztrália első Airyscan szuper-felbontású mikroszkópja is.

“Ezzel a technológiával 10-szer részletesebb képeket kapunk mint korábban,” mondta Cesare. “Át tudjuk lépni a fény fizikai határát és ezzel láthatjuk a telomer hurkok felépítését.”

A kutatók a mikroszkópos szemrevételezés mellett csúcs-modern genetikai modelleket is bevetettek a sejtek öregedésének szimulálására.

“Mi voltunk a második csoport a világon, akik megláthatták a telomer hurkokat egy szuper-felbontású mikroszkóppal és az elsők, akik meg tudták határozni a funkciójukat. Négy és fél évbe telt a projekt befejezése. Ez egy akkora erőfeszítés volt, hogy öt évvel ezelőtt nem hittem volna lehetségesnek.”

A kutatóknak sikerült megmutatni, hogy nem a telomer hossz, hanem a telomerek egészsége és felépítése fontos az öregedés során. A kutatás következő lépésében a csapat azt szeretné kideríteni, hogy milyen kapcsolat van a telomerek egészsége és az emberi egészség között.

Forrás: biorxiv.org | Kép: Stanford.edu

Szerkesztő: arsratio

Oszd meg

Hozzászólás küldése

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöljük.