„Śmieciowe DNA” – czy jest kluczem do powstrzymania procesów starzenia się i nowotworzenia?

Naukowcy z Washington State University zidentyfikowali region DNA pobudzający aktywność genu telomerazy, który zapobiega starzeniu się wybranych typów komórek. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie „Proceedings of the National Academy of Sciences”. Uczeni są zdania, że lepsze zrozumienie działania mechanizmu może zaowocować opracowaniem nowych terapii nowotworów.

„Śmieciowe DNA” – co to jest?

DNA zawiera instrukcje kodujące, które służą do tworzenia białek w komórce oraz regiony niekodujące, które określa się „śmieciowym DNA”. Większość ludzkiego DNA nie koduje białek, tylko 2% zawiera informację dotyczącą produkcji funkcjonalnych protein.

Gen telomerazy – na czym polega jego działanie?

Gen telomerazy kontroluje aktywność enzymu telomerazy, który bierze udział w wytwarzaniu tzw. czapeczki, która znajduje się na końcu każdej nici DNA chroniącej chromosomy w naszych komórkach. Wiedza o tym, w jaki sposób gen telomerazy jest regulowany, może być kluczowa dla zrozumienia procesu starzenia się, a także pomóc powstrzymać rozprzestrzenianie się chorób nowotworowych w organizmie.

Przeczytaj również, czym są markery nowotworowe.

Telomery zwykle ulegają skróceniu za każdym razem, gdy komórki duplikują swoje DNA przed podziałem, a w momencie, kiedy stają się zbyt krótkie, komórki tracą zdolność do dzielenia się. Powoduje to ich starzenie się i doprowadza do śmierci. Istnieją jednak wyjątki. 

Wiadomo, że istnieje szereg czynników i ich wzajemnych korelacji, od których zależy, czy zachorujemy na raka. Profesor Zhu, naukowiec pracujący w College of Pharmacy Science, stwierdził, że dotychczasowe badania pokazują, że obraz jest o wiele bardziej skomplikowany niż mutacja onkogenu i stanowią silny argument za rozszerzeniem analiz, aby dokładniej przyjrzeć się temu tzw. śmieciowemu DNA.

Region VNTR2-1

Badanie zespołu z Washington State University, które powstało pod kierownictwem Jiyue Zhu, świadczy o tym, że jedna z tych jednostek pełni funkcję polegającą na wzmaganiu aktywności genu telomerazy, a sekwencja VNTR2-1 jest związana z powstaniem różnorodności sposobów, w jaki się starzejemy i prawdopodobieństwa, z jakim możemy zachorować na raka.

Aktywność telomerazy a długość sekwencji DNA

Naukowcy przyjrzeli się długości sekwencji w próbkach DNA pobranych od stulatków o pochodzeniu kaukaskim i afroamerykańskim, a także uczestników kontrolnych, biorących udział w „Georgia Centenarian Study”. Okazało się, że gen telomerazy jest bardziej aktywny u osób z dłuższymi sekwencjami.

Wyjątkowo krótkie sekwencje znaleziono u osób o korzeniach afroamerykańskich, dlatego badacze postanowili przyjrzeć się bliżej tej grupie. Odkryli, że ta frakcja zawierała stosunkowo niewielu stulatków z krótką sekwencją VNTR2-1 w porównaniu z uczestnikami z grupy kontrolnej.

Profesor Zhu zauważył, że wielu Afroamerykanów w Stanach Zjednoczonych ma przodków wywodzących się z odmiany kaukaskiej, po których mogli odziedziczyć część sekwencji, dlatego następnym krokiem, jaki planują wykonać naukowcy, ma być badanie sekwencji w populacji afrykańskiej. Naukowiec zwraca uwagę, że krótsza sekwencja niekoniecznie wiąże się z krótszym życiem. W przypadku, gdy gen telomerazy jest mniej aktywny, długość telomerów może być krótsza, co z kolei może wpływać na obniżenie ryzyka wystąpienia nowotworu.