I biologi russi ed europei hanno capito come funziona il "cuore" della telomerasi, un enzima la cui inclusione nel corpo di un adulto può rendere immortali le sue cellule, dice un articolo pubblicato sulla rivista Nucleic Acids Research.
“Questi dati ci avvicinano alla comprensione della struttura, del funzionamento e della regolazione della telomerasi. In futuro, possono essere utilizzati per creare farmaci che aumenteranno l'attività della telomerasi e aumenteranno la durata della vita delle cellule, e la diminuiranno per privare le cellule tumorali dell'immortalità”, osserva Elena Rodina, biochimica dell'Università statale di Mosca.
Le cellule dell'embrione e le cellule staminali embrionali sono virtualmente immortali dal punto di vista della biologia: in un ambiente adeguato, possono vivere quasi per sempre e dividersi un numero illimitato di volte. In questo caso, le cellule del corpo di un adulto dopo 40-50 cicli perdono la capacità di dividersi ed entrare nella fase di invecchiamento.
Queste differenze sono dovute al fatto che ogni divisione delle cellule adulte porta ad una riduzione della lunghezza dei loro cromosomi, le cui sezioni terminali sono contrassegnate da speciali segmenti ripetuti, i cosiddetti telomeri. Quando i telomeri diventano troppo piccoli, la cellula smette di partecipare alla vita del corpo. Si pensa che questo lo protegga dallo sviluppo del cancro.
Come spiegano Rodina e i suoi colleghi, questo non accade mai nelle cellule embrionali e cancerose, poiché i loro telomeri si rinnovano e si allungano con ogni divisione grazie a enzimi speciali: le telomerasi. I geni responsabili dell'assemblaggio di queste proteine sono disattivati nelle cellule adulte, ma negli ultimi anni gli scienziati hanno riflettuto attivamente sulla possibilità di prolungare la vita umana accendendole con la forza o creando un analogo artificiale.
Biologi e chimici dell'Università statale di Mosca, dell'Istituto di fisica e tecnologia di Mosca e di altri centri di ricerca russi ed europei hanno compiuto il primo passo verso la soluzione di questo problema studiando la struttura della parte centrale dell'enzima e scoprendo come interagisce con le molecole di RNA e DNA durante l'allungamento dei telomeri nelle singole cellule di lievito.
Gli esperimenti hanno dimostrato che questa proteina è simile in linea di principio a una fotocopiatrice. Legge un singolo campione - una molecola di RNA - e lo copia sul DNA di una futura cellula, quindi incolla le nuove copie insieme.
I biologi considerano una delle sue regioni, denominata TEN, una parte fondamentale di questo processo e dell'intera telomerasi in generale. Si presume che svolga il ruolo di una sorta di controllore: monitora la lunghezza dei telomeri, determinandone l'inizio e la fine da speciali sequenze di lettere-nucleotidi, ed è responsabile del loro attaccamento a un filamento di DNA comune e dell'avvio dell'assemblaggio della regione successiva.
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È interessante notare che la struttura della TEN è quasi la stessa nella maggior parte delle creature multicellulari, suggerendo che ha svolto un ruolo fondamentale nell'evoluzione negli ultimi 500 milioni di anni. Gli scienziati sperano che ulteriori studi sulle telomerasi del lievito, che funzionano costantemente, e il loro confronto con enzimi umani simili aiuteranno a capire perché queste proteine sono disabilitate nelle nostre cellule, oltre a trovare una chiave per controllare la loro attività.
