При помощи криоэлектронного микроскопа ученые получили детальное изображение фермента теломеразы, дающего клеткам бессмертие. До этого точных данных о структуре человеческого фермента у медиков не было, хотя его изучение представляет большую перспективу во многих областях, как минимум, в онкологии. Теломераза Теломеры располагаются на концах хромосом, но никакие белки не кодируют, а значит наследственной информации не несут. Зачем они тогда нужны? Во-первых они защищают ДНК, принимая на себя удар от негативных внутриклеточных воздействий. Во-вторых, теломеры минимизируют потери кодирующей части хромосом при репликации, которая заставляет их укорачиваться. С каждой новой репликацией конец ДНК теряет от 10 до 30 нуклеотидов. Если бы это были не теломеры, то происходила бы утрата ценного генетического материала. Теломераза же – фермент, помогающий достраивать теломерные участки хромосом. Он имеет собственную РНК-матрицу, за счет которой может считывать последовательность ДНК. Ген, кодирующий теломеразу, в обычных клетках остается неактивным большую часть времени. Однако в раковых он работает постоянно. Благодаря действию фермента, клетки преодолевают предел Хейфлика, который ограничивает число делений для клетки до 50 раз. Изображение теломеразы Гипотетически, чтобы остановить рост раковой опухоли, надо подавить в ее клетках выработку теломеразы. Разработка эффективных ингибиторов невозможна без четкого представления структуры фермента. Пока известно, что ее основная составляющая – субъединица с функцией синтеза теломерной ДНК на РНК-матрице. До недавних пор самое четкое изображение было получено для теломеразы инфузории тетрахимены. Но ферменты у различных видов различаются по структуре. Человеческая теломераза еще не была изучена настолько хорошо. Для криоэлектронной микроскопии ученые получили частицы путем сверхэкспрессии генов, кодирующих компоненты теломеразы. Чтобы запечатлеть процесс работы фермента, к препарату добавили субстрат с участком теломерной ДНК. Микроскоп сначала заморозил частицы, а потом создал их детальные изображения.
Источник:
