Telomerii sunt uneori văzuți ca cheia pentru a trăi mai mult. Ele protejează genele de deteriorare, dar se scurtează de fiecare dată când o celulă se divide. De fiecare dată când o celulă se divide, telomerii devin puțin mai scurti. În cele din urmă, devin atât de scurte încât celula nu se mai poate diviza cu succes, iar celula moare.
Se cunosc puține lucruri despre structura cromatinei telomerice la nivel molecular. Într-un nou studiu, oamenii de știință de la Institutul de Fizică din Leiden (LION) au descoperit o nouă structură a ADN-ului telomeric. Ei au folosit metode din fizică pentru experimente biologice și un magnet minuscul pentru descoperire.
Deoarece ADN-ul dintre telomeri are doi metri lungime, trebuie să fie pliat pentru a se potrivi într-o celulă. Acest lucru se face prin ambalarea pachetelor de proteine și ADN-ul împreună pentru a forma o structură cunoscută sub numele de nucleozom. Un nucleozom, un fragment de ADN liber (sau nelegat), un nucleozom și așa mai departe sunt aranjate într-un model ca un șir de margele.
Șirul de mărgele se contractă și mai mult. Lungimea ADN-ului dintre nucleozomi - mărgelele de pe șir - determină modul în care se realizează acest lucru. Existau deja două structuri de post-pliere cunoscute. Una dintre ele are ADN liber atârnând în spațiul dintre două margele din apropiere care se lipesc împreună (fig. 2A). Mărgelele din apropiere nu reușesc să se lege împreună dacă decalajul ADN dintre ele este prea mic. Apoi încep să se formeze două stive una lângă alta.
În acest studiu, oamenii de știință au descoperit o altă structură a telomerilor: nucleozomii sunt mult mai apropiați unul de celălalt, astfel încât nu mai există ADN liber între margele. Acest lucru creează în cele din urmă o spirală mare de ADN.
Oamenii de știință au descoperit această nouă structură folosind o combinație de microscopie electronică și spectroscopie de forță moleculară. Ultima tehnică provine din laboratorul lui Van Noort. Aici, un capăt al ADN-ului este atașat de o lamă de sticlă, iar o minge magnetică este lipită de celălalt.
Un set de magneți puternici deasupra acestei mingi trage apoi șirul de perle. Măsurând cantitatea de forță necesară pentru a desprinde mărgelele una câte una, aflați mai multe despre modul în care este pliat sfoara. Cercetătorii din Singapore au folosit apoi un microscop electronic pentru a înțelege mai bine structura.
Van Noort a spus: „Structura este „Sfântul Graal al biologiei moleculare”. Cunoașterea structurii moleculelor ne va oferi mai multe informații despre modul în care genele sunt pornite și dezactivate și cum enzimele din celule se ocupă de telomeri: cum repară și copiază ADN-ul, de exemplu. Descoperirea noii structuri telomerice va îmbunătăți înțelegerea noastră asupra blocurilor de construcție din organism. Și asta, la rândul său, ne va ajuta în cele din urmă să studiem îmbătrânirea și bolile precum cancerul și să dezvoltăm medicamente pentru a le combate.”
Referința jurnalului:
- Soman, A., Wong, SY, Korolev, N., și colab. Structura coloană a cromatinei telomerice umane. Natură (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-05236-5
