A fizikusoknak sikerült „feloldaniuk” a telomereket: hogyan befolyásolja ez a hosszú élettartamot és a rákkezelést

Nem a fizika az első tudományos tudományág, amely eszünkbe jut, amikor a DNS-t említik. A tudósok azonban felfedezték

törvényei alapján végzett kísérlet segítségével új DNS-szerkezetet.

Mik azok a telomerek, és miért a hosszú élet kulcsa?

A telomerek a kromoszómák végei.Jellemzőjük, hogy nem tudnak más kromoszómákkal vagy azok fragmentumaival kapcsolódni. Lényegében védelmi funkciót látnak el. 

Ezért tartják őket a hosszú élet kulcsánakélet. Megvédik a géneket a károsodástól, de minden sejtosztódáskor valamivel lerövidülnek. Ha túl rövidek lesznek, a sejt elpusztul. Az új felfedezés segít megérteni az öregedést és a betegségeket.

1. ábra: Sejt, kromoszóma és telomerek. 
Köszönet: Fien Liflang/Leiden Egyetem

Hogyan működnek a telomerek?

Testünk minden sejtjének van kromoszómája,amelyek géneket hordoznak. Meghatározzák a szervezet jellemzőit, például az ember megjelenését és bizonyos betegségekre való fogékonyságát. Ezeknek a kromoszómáknak a végein telomerek találhatók, amelyek megvédik őket a károsodástól. Némileg aiguillette-re, a csipke végén lévő műanyag hegyekre emlékeztetnek.

A DNS hossza a telomerek között két méter,ezért fel kell tekerni, hogy elférjen a ketrecben. Ezt úgy érik el, hogy a DNS-t fehérjecsomagok köré tekerik; A DNS-t és a fehérjéket együtt nukleoszómáknak nevezzük. Valami gyöngybe szerveződnek, egy nukleoszómával, egy szabad (vagy kötetlen) DNS-darabbal, egy nukleoszómával és így tovább.

2. ábra: Három különböző DNS-struktúra. 
Köszönet: Fien Liflang/Leiden Egyetem

Ezt a gyöngysort ezután még tovább hajtogatják. Az, hogy ez hogyan történik, a nukleoszómák közötti DNS hosszától, a húron lévő gyöngyöktől függ. Két olyan szerkezetet ismertek, amelyek a hajtogatás után keletkeznek. Az egyikben két szomszédos gyöngy tapad össze, és szabad DNS közöttük lóg (2A. ábra). Ha a gyöngyök közötti DNS-szakasz rövidebb, a szomszédos gyöngyöknek nincs idejük összetapadni. Ezután két halom jön létre egymás mellett (2B. ábra).

Mit tettek a tudósok?

Tanulmányukban Van Noort és munkatársaieltérő telomerszerkezetet talált. Itt a nukleoszómák sokkal közelebb vannak egymáshoz, így már nincs szabad DNS a gyöngyök között. Ez végül egy nagy DNS-hélixet vagy hélixet hoz létre (2C. ábra).

Az új szerkezetet a segítséggel fedezték felaz elektronmikroszkópia és a molekuláris erőspektroszkópia kombinációi. Ebben a DNS egyik vége egy tárgylemezhez, a másikhoz pedig egy apró mágneses gyöngy kapcsolódik. A golyó fölött erős mágnesek választják el a fonalat a „gyöngyöktől”. Az egyik „gyöngy” egymás utáni széthúzásához szükséges erő mérésével többet megtudhatunk a szál gyűrődéséről. A szingapúri kutatók ezután elektronmikroszkóp segítségével tisztább képet kaptak a szerkezetről.

Mit hoz az új felfedezés?

A tudósok szerint ő a "szent grál"molekuláris biológia". Ha a biológusok ismerik a molekulák szerkezetét, több információt kapnak arról, hogyan kapcsolódnak be és ki a gének. És arról is, hogy a sejtekben lévő enzimek hogyan lépnek kölcsönhatásba a telomerekkel: például hogyan javítják és másolják a DNS-t.

Egy új telomer szerkezet felfedezése javulni foga szervezetben lévő építőelemek megértése. Ez pedig végső soron elősegíti az öregedés és a betegségek, például a rák tanulmányozását, valamint az ezek elleni küzdelemre szolgáló gyógyszerek kifejlesztését.

Olvass tovább:

A tenger fenekén lévő titokzatos „kék ragacs” megzavarja a tudósokat

Szélfarmok számára kifejlesztett generátor drága mágnesek nélkül

Nézz meg egy jelenséget, ami egyszerűen lehetetlen a Marson