Les chimistes et biologistes moléculaires russes ont découvert que l'ADN indésirable aux extrémités des chromosomes contient des instructions pour synthétiser une protéine qui aide les cellules à ne pas mourir du stress. Leurs résultats ont été présentés dans la revue Nucleic Acids Research.
Cette protéine est intéressante en ce qu'elle se trouve dans l'ARN, qui était auparavant considéré comme non codant, l'un des «auxiliaires» de la télomérase. Nous avons découvert qu'il peut avoir une autre fonction s'il n'est pas dans le noyau de la cellule, mais dans son cytoplasme. L'étude de toutes les propriétés de la télomérase peut rapprocher les scientifiques de la création de «l'élixir de jeunesse» et aider à lutter contre le cancer », a déclaré Maria Rubtsova de l'Université d'État Lomonosov de Moscou, dont les propos sont rapportés par le service de presse de l'université.
La clé de l'immortalité
Les cellules de l'embryon et les cellules souches embryonnaires sont pratiquement immortelles du point de vue de la biologie - elles peuvent vivre presque indéfiniment dans un environnement adéquat et se diviser un nombre illimité de fois. En revanche, les cellules du corps adulte perdent progressivement leur capacité à se diviser après 40 à 50 cycles de division, entrant dans la phase de vieillissement, ce qui réduit vraisemblablement les risques de développer un cancer.
Ces différences sont dues au fait que chaque division de cellules «adultes» entraîne une réduction de la longueur de leurs chromosomes, dont les extrémités sont marquées par des segments répétitifs spéciaux, appelés télomères. Lorsqu'il y a trop peu de télomères, la cellule se retire et cesse de participer à la vie du corps.
Dans les cellules embryonnaires et cancéreuses, cela ne se produit jamais, car leurs télomères sont renouvelés et allongés à chaque division grâce à des enzymes spéciales, les télomérases. Les gènes responsables de l'assemblage de ces protéines sont «désactivés» dans les cellules adultes, et ces dernières années, les scientifiques ont activement réfléchi à la possibilité de prolonger la vie humaine en les activant de force ou en créant un analogue artificiel des télomérases.
Rubtsova et ses collègues étudient depuis longtemps le fonctionnement des télomérases «naturelles» chez l'homme et chez d'autres mammifères. Récemment, ils se sont demandé pourquoi les cellules ordinaires du corps, où cette protéine ne fonctionne pas, synthétisent pour une raison quelconque de grandes quantités d'un de ses assistants, une courte molécule d'ARN appelée TERC.
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Cette séquence d'environ 450 «lettres génétiques», explique le biochimiste, était auparavant considérée comme un morceau commun d '«ADN indésirable» que la télomérase copie et ajoute aux extrémités des chromosomes. Pour cette raison, les scientifiques n'ont pas accordé beaucoup d'attention à la structure du TERC et aux rôles possibles de ce fragment du génome dans la vie des cellules.
Aide cachée
En analysant la structure de cet ARN dans les cellules cancéreuses humaines, l'équipe de Rubtsova a remarqué qu'il y avait une séquence nucléotidique spéciale à l'intérieur, qui marque généralement le début d'une molécule de protéine. Après avoir trouvé un "morceau" aussi curieux, les scientifiques ont vérifié s'il y avait des analogues dans les cellules d'autres mammifères.
Il s'est avéré qu'ils étaient présents dans l'ADN des chats, des chevaux, des souris et de nombreux autres animaux, et leur structure de ce fragment dans le génome de chacun de ces animaux coïncidait à environ la moitié. Cela a incité les généticiens à croire qu'à l'intérieur du TERC, non pas des fragments insignifiants de gènes anciens étaient préservés, mais une protéine complètement «vivante».
Ils ont testé cette idée en insérant des copies supplémentaires de cet ARN dans l'ADN des mêmes cellules cancéreuses et en leur faisant lire plus activement ces régions. De plus, les scientifiques ont mené une série d'expériences similaires sur E. coli, dans le génome duquel il n'y a pas de chromosomes et de télomérases «classiques».
Il s'est avéré que l'ARN de la télomérase était en fait responsable de la synthèse de molécules protéiques spéciales, hTERP, qui ne contenaient que 121 acides aminés. Sa concentration accrue dans les cellules cancéreuses et les microbes, comme l'ont montré d'autres expériences, les a protégés de divers types de stress cellulaire, leur sauvant la vie en cas de surchauffe, de manque de nourriture ou d'apparition de toxines.
La raison en est, comme Rubtsova et ses collègues l'ont découvert plus tard, que hTERP accélère le processus de «traitement» des restes de protéines, d'ARN et d'autres molécules dans les lysosomes, les principaux «incinérateurs» de la cellule. Cela les protège simultanément de la mort et réduit considérablement les risques de mutations et le développement d'un cancer.
D'autres expériences, selon les généticiens, nous aideront à comprendre comment la télomérase et le hTERP interagissent les uns avec les autres, et comment ils peuvent être utilisés pour créer une sorte d '«élixir de jeunesse» sans danger du point de vue de l'oncologie.
