Загадка теломер

Вот представьте: на кончиках ваших хромосом сидят такие биологические колпачки — теломеры. Они как пластиковые наконечники на шнурках, не дают им растрепаться. Годами они медленно, но верно укорачиваются, и когда становятся слишком короткими — клетка теряет защиту и гибнет. Так вкратце выглядит одна из главных теорий старения. Но что, если я скажу, что ключевой белок, который, как мы думали, держит эти «колпачки» на месте, на самом деле… не всегда нужен? Давайте разбираться вместе.

Долгое время героем этой истории считался белок TRF2. Он, как верный страж, привязывается к теломерам и помогает формировать замысловатую структуру под названием Т-петля. Эта петля буквально прячет кончик хромосомы, маскируя его от систем ремонта ДНК, которые могли бы ошибочно «сшить» хромосомы друг с другом. Уберите TRF2 из обычной клетки — и катастрофа неминуема: хромосомы слипнутся, а клетка погибнет. Но так ли он незаменим для всех?

А вот теперь — сенсация! Ученые решились на смелый эксперимент: они удалили TRF2 из эмбриональных стволовых клеток. И что вы думаете? Т-петли продолжили формироваться как ни в чем не бывало, концы хромосом остались под защитой, а клетки жили себе спокойно дальше. Вот это поворот, правда?

Получается, наш «страж» TRF2 критически важен для клеток тела (соматических), но оказывается почти лишним для стволовых клеток и половых клеток (гамет). Это открытие ломает шаблоны: оказывается, природа припасла два принципиально разных способа защиты хромосом! «Раз TRF2 не нужен стволовым клеткам для формирования петель, значит, мы должны искать другой, неизвестный нам механизм их стабилизации», — резюмирует соавтор работы Филипп Руиз из Института Фрэнсиса Крика. Похоже, мы стоим на пороге открытия целого нового мира молекулярной защиты.

Это открытие проливает свет и на саму загадочную Т-петлю. Выходит, что сама по себе эта петля, её особая трехмерная структура, может играть куда более важную роль в защите, чем мы предполагали. Не столько белок, сколько форма.

«Понимание тонкостей работы теломер — это прямой путь к разгадке причин преждевременного старения и рака», — подчеркивает другой соавтор, Саймон Бултон. Мечта ученых — найти инструменты, чтобы взломать эти патологические процессы. И, кажется, первые прорывы уже есть.

Кстати, пока одни ученые разбираются с белками, другие добиваются ошеломляющих практических результатов. Недавно израильские исследователи показали, что с помощью гипербарической кислородной терапии у пожилых людей можно буквально «отмотать назад» теломеры на 15-25 лет всего за три месяца! Они не только удлинили теломеры, но и добились омоложения клеток. Похоже, будущее, где мы сможем точечно чинить cellularные часы, уже не за горами. Что вы думаете по этому поводу?