Anonim

يحتفظ البروتين الذي تم اكتشافه حديثًا بساعتك البيولوجية

علم

مايكل ايرفينغ

17 من كانون الثاني 2017

3 صور

اكتشف العلماء بروتينًا جديدًا ينظم الشيخوخة الخلوية (Credit: AnatomyInsider / Depositphotos)

فنحن جميعنا على دراية بالآثار التي لا مفر منها والتي تحملها مسيرة الزمن على أجسادنا ، ولكن العمليات التي تدفع الشيخوخة لا تزال تقدم مفاجآت. لقد عرف العلماء منذ فترة طويلة أن شرائح الحمض النووي التي تسمى التيلوميرات تلعب دوراً حاسماً في عملية الشيخوخة ، لكن الأبحاث الجديدة اكتشفت بروتينًا يعمل كنوع من أجهزة ضبط الوقت الخلوية ، وينظم طول التيلوميرات للحفاظ على انقسام الخلايا السليم ومنع تطور السرطان. .

في كل مرة تنقسم فيها خلية ، يتم فقدان جزء صغير من الحمض النووي ، وعلى الرغم من أن هذا قد يكون مدمرا للخلية ، فإن أجسامنا لها دفاع طبيعي ضد فقدان أي معلومات وراثية مهمة. التيلوميرات عبارة عن أغطية صغيرة مصنوعة من أجزاء متكررة من الحمض النووي في نهاية كل كروموسوم ، وكلما انقسمت الخلية فإنها تأخذ الضربة. المشكلة هي أن التيلوميرات لها طول محدد ، وعندما تتدهور مع مرور الوقت تتوقف المنطقة العازلة في نهاية المطاف عن حماية الأجزاء المهمة من المعلومات ، مما يؤدي إلى التآكل الجسدي المعروف الذي نربطه بالشيخوخة.

"تمثل التيلوميرات ساعة الخلية ،" يقول إيروس لازيريني دنشي ، مؤلف الدراسة. "تولد مع تيلوميرات ذات طول معين ، وفي كل مرة تنقسم فيها خلية ، تفقد جزءًا من التيلومير. وبمجرد أن تصبح التيلومير قصيرة جدًا ، لا يمكن أن تنقسم الخلية بعد الآن. "

من المنطقي إذن أن تؤدي التيلوميرات الأطول إلى حياة أطول ، أليس كذلك؟ نعم من الناحية التقنية ، وهذا مجال كان العلماء يختبرونه لسنوات. وبالعودة إلى عام 2010 ، تمكنت دراسة هارفارد من إبطاء وعكس عملية الشيخوخة في الفئران عن طريق التلاعب في الإنزيم تيلوميراز ، وهو إنزيم يساعد على إعادة تغذية التيلوميرات. وتبع ذلك اختراقات على الطريق لتطبيق العملية على الخلايا البشرية ، مع اكتشاف أن الإنزيم تيلوميراز يمكن أن يعمل كمفتاح "إيقاف " ، وإجراء جديد لإطالة عمر الخلايا المزروعة في المختبر.

لكنها ليست بسيطة مثل مجرد إطالة التيلوميرات والتمتع بحياة طويلة مماثلة. إذا سمح للخلايا بتقسيمها دون مراقبة ، فإن هذه الحرية نفسها تنطبق أيضًا على الخلايا السرطانية ، مما يزيد من خطر تطور الأورام.

"تحتاج هذه الساعة الخلوية إلى ضبطها بدقة للسماح للانقسامات الخلوية الكافية لتطوير أنسجة متمايزة والحفاظ على أنسجة متجددة في أجسامنا ، وفي الوقت نفسه ، للحد من انتشار الخلايا السرطانية ،" يقول لازيريني دينشي.

الأستاذ المساعد إيروس لازيريني دينكي (يسار) و Gracrditduate Student جوليا سو تشو لي قادوا الدراسة في معهد سكريبس للأبحاث (Credit: Madeline McCurry-Schmidt)

حتى وقت قريب ، ظن العلماء أنهم يعرفون كل البروتينات التي ترتبط بالتيلوميرات: أي التيلوميراز و Shelterin ، وهو مركب بروتيني يساعد على حماية التيلوميرات وينظم الإنزيم تيلوميراز. ولكن الآن اكتشف علماء من معهد أبحاث سكريبس بروتينًا جديدًا يسمى TZAP.

إن دور TZAP هو التحكم في عملية تسمى التشذيب التيلومير ، والتي تحافظ على التيلوميرات داخل بقعة الانتشار الكاملة: طويلة بما يكفي لتكون صحية ، ولكن تحت الحد الأعلى المحفوف بالمخاطر. في حين أن هذا الاكتشاف قد لا يكون له تطبيق مباشر لزيادة العمر الإجمالي للإنسان ، فإن تحسين فهمنا لهذه العمليات الحيوية يمكن أن يساعد في تمهيد الطريق أمام هذه الأنواع من التقدم في المستقبل.

"هذه الدراسة تفتح الكثير من الأسئلة الجديدة والمثيرة ،" يقول لازيريني دينشي.

وقد نشر البحث في مجلة العلوم .

المصدر: معهد سكريبس للأبحاث

اكتشف العلماء بروتينًا جديدًا ينظم الشيخوخة الخلوية (Credit: AnatomyInsider / Depositphotos)

التيلوميرات عبارة عن أجزاء قصيرة متكررة من الحمض النووي في نهايات الكروموسومات ، والتي تساعد على حماية المعلومات المهمة من الضياع أثناء انقسام الخلايا (Credit: edesignua / Depositphotos)

الأستاذ المساعد إيروس لازيريني دينكي (يسار) و Gracrditduate Student جوليا سو تشو لي قادوا الدراسة في معهد سكريبس للأبحاث (Credit: Madeline McCurry-Schmidt)

موصى به اختيار المحرر