Теломеры — длинные одинаковые повторы, содержащиеся на концах наших хромосом — могут служить основой для синтеза коротких пептидов, которые играют определенную роль в развитии болезней и старении.

На концах хромосом находятся теломеры — длинные повторы из шести нуклеотидов: TTAGGG. Благодаря комплементарным взаимодействиям друг с другом эти участки образуют петли, которые препятствуют слипанию хромосом друг с другом. Однако белки, отвечающие за их удвоение, не способны копировать концевые фрагменты ДНК. Поэтому с каждым делением клетки теломеры укорачиваются. Считается, что этот процесс играет важную роль в клеточном старении.

Глядя на монотонное повторение фрагмента TTAGGG, трудно заподозрить, что теломеры могут нести какой-то «смысл» с точки зрения кодирования белков или РНК. Однако новая работа Статья Джека Гриффита (Jack Griffith) и его коллег ставит под сомнение эту общепринятую догму. Она готовится к публикации в журнале PNAS. Коротко о работе рассказывает пресс-релиз Университета Северной Каролины

VR-протеины (помечены зелеными метками) скапливаются в ядрах (фиолетовые овалы) клеток остеосаркомы / ©Griffith Lab

Еще в 2011 году было замечено, что у пациентов с наследственным заболеванием, боковым амиотрофическим склерозом, обнаруживаются короткие молекулы РНК, в которых повторяются шесть одинаковых нуклеотидов. На матрице этих РНК могут синтезироваться пептиды, состоящие из повторов двух аминокислот (валина и аргинина, VR, либо глицина и лейцина, GL) и играющие определенную роль в развитии болезни.

Гриффит с соавторами обратили внимание на подозрительное совпадение последовательности этих РНК и теломер. Биологи предполагают, что по мере старения и сокращения теломер, а также под влиянием воспалительных процессов синтез VR- и GL-протеинов может постепенно усиливаться. В свою очередь, накапливаясь, эти молекулы способны оказывать токсическое действие на клетку.

И действительно, проведя дополнительные эксперименты, ученые обнаружили, что некоторые раковые клетки содержат повышенные количества VR-протеина. То же наблюдается в клетках людей, страдающих различными болезнями, связанными с нарушениями работы теломер. Возможно, в будущем анализ крови на присутствие таких белков будут использовать и в медицинской диагностике, и как маркер развития старения.