Международная группа ученых выявила механизмы, позволяющие клеткам восстанавливать теломеры — молекулы, которые защищают ДНК от повреждения. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
Теломеры — это участки ДНК, которые образуют защитные колпачки на концах хромосом. С возрастом они постепенно укорачиваются, что снижает эффективность их защитной функции, а когда становятся слишком короткими, клетка перестает делиться. Как правило, это связано со старением и возрастными заболеваниями, но такая же картина наблюдается, например, при раке.
Ученые выяснили, что занять свое место теломерам помогает молекула РНК под названием TERRA. Однако теломеры составляют лишь маленькую часть всей хромосомной ДНК, поэтому оставался вопрос — как эта РНК находит свой «дом». Чтобы ответить на него, исследователи изучили механизм, посредством которого TERRA накапливается на теломерах и выяснили, какие белки участвуют в этом процессе.
Визуализируя молекулы TERRA под микроскопом, ученые обнаружили, что для ее доставки к теломерам важен конкретный участок РНК, а когда молекула достигает вершины хромосом, ее связь с теломерами регулирует белок RAD51 — известный фермент, который участвует в восстановлении поврежденных молекул ДНК.
Оказалось, что он также помогает TERRA прикрепляться к теломерной ДНК, образуя т.н. гибридную молекулу РНК-ДНК. Ранее считалось, что такая реакция, приводящая к образованию трехцепочечной структуры нуклеиновой кислоты, происходит во время репарации ДНК. Новое исследование показало, что она случается и на концах хромосом, когда TERRA связывается с теломерами. Авторы работы объясняют, что это фактически меняет имеющуюся парадигму.
