«Цинковыми пальцами смерти» называют механизм регуляции так называемых теломер — структур в хромосомах клетки, от которых напрямую зависит продолжительность жизни клеток и в итоге всего организма.
Что, в свою очередь, определяет жизнеспособность самих теломер, и как можно продлить их функционирование, рассказала генетик, кандидат биологических наук Светлана Вяткина.
Она напомнила, что ДНК человека хранится в хромосомах — особых Х-образных структурах, находящихся в ядре клетки. При этом каждая хромосома — это одна молекула ДНК, которая имеет свое начало и свой конец. На концах хромосомы находятся особые короткие структуры, повторяющиеся тысячи раз. Их и называют теломеры.
«Представьте, что каждая хромосома — это книга. Так вот, теломеры — это обложка, потеря которой означает разрушение переплета и книги. Страницы книг могут перепутываться, слипаться друг с другом. Соответственно, будет нарушен смысл текста, функция книги. То есть изменение, разрушение теломер — это перемещение ДНК внутри хромосомы, возникновение мутации, изменяющей и нарушающей функцию клеток. Это в конце концов может привести к прекращению работы клетки», — пояснила генетик.
Также теломеры нужны, чтобы помочь выжить хромосоме во время деления клетки, продолжила Вяткина. Она указала, что клетки организма постоянно и многократно делятся, и это необходимо для обновления функций и поддержания организма в здоровом состоянии. В процессе деления и создания своих копий хромосома укорачивается, и это происходит как раз за счет теломер. В свою очередь, укорочение теломер — это процесс, обусловливающий старение организма на физиологическом уровне.
«Когда теломеры становятся слишком короткими, хромосома больше не может создавать свою копию, не может делиться. И тогда запускается процесс уничтожения клетки. Поэтому ученые сравнивают теломеры с часами, которые отмеряют время, отпущенное каждой клетке», — отметила эксперт.
Вяткина обратила внимание, что теломеры могут не только укорачиваться, но и удлиняться за счет фермента, называемого теломеразой. Он добавляет короткие повторяющиеся структуры к концу теломер, в результате чего их длина увеличивается либо остается на постоянном уровне. Однако этот фермент работает не во всех клетках организма, а только в тех, которым необходимо постоянно делиться. В их числе стволовые клетки и клетки эпителия кишечника.
«Еще один тип клеток, в которых работает теломераза, — раковые. Их особенность в том, что они могут активно, бесконтрольно и бесконечно делиться. Как раз этим и объясняется рост злокачественных опухолей. То есть для нормальной жизнедеятельности клетки необходим баланс. Теломеры не должны слишком быстро укорачиваться, чтобы не уменьшать жизнь клетки. В то же время они не должны бесконечно удлиняться, чтобы не дать клетке переродиться в раковую», — пояснила генетик.
Она отметила, что в регуляции длины теломер участвуют белки, в структуре которых есть участок под названием «цинковый палец». Такое название он получил из-за своей структуры: определенные аминокислоты, из которых состоят белки, взаимодействуя с ионом цинка, выпетливаются и принимают вид пальца.
«Одни белки защищают теломеры от деградации, другие — удаляют слишком длинные участки теломер. И вот этот механизм регуляции еще называют «цинковые пальцы смерти», — подчеркнула Вяткина.
А можно ли постоянно удлинять теломеры и таким образом продлевать жизнь? Ведь получается, что, если создать лекарство на основе фермента теломеразы, то «бессмертие» человеку обеспечено.
«Могу огорчить: волшебных и безопасных лекарств на основе теламеразы на сегодня не существует. Конечно, ученые работают в этом направлении, но пока это эксперименты в лабораторных условиях. Но есть и позитивные новости. Некоторые исследования утверждают, что здоровый образ жизни, а именно правильное питание, отказ от курения и алкоголя, физические нагрузки, упражнения на уменьшение стресса могут позитивно влиять на длину теломер и, соответственно, на продолжительность и качество нашей жизни», — резюмировала генетик.
