„Daktare, kiek man dar liko?..” – jei šį klausimą sugebėtų užduoti atskira ląstelė, atsakyti galėtų mokslininkas Duncan M. Baird su kolegomis iš Cardiffo universiteto (Cardiff University). Tai tapo įmanoma po jų sėkmingo telomerų (tai chromosomos galuose esančios DNR sekos) tyrimo.
Pradėdami kalbėti apie Duncan M. Baird tyrimus, pirmiausia reiktų prisiminti arba iš vis naujai susipažinti su telomerais. Telomerai yra trumpos besikartojančios DNR sekos (TTAGGG), kurios sudaro linijinius chromosomų galus. Yra žinoma, kad telomerai atsako už ląstelių dalijimąsi. Su kiekvienu dalinimusi jie mažėja, o po baigtinio dalijimųsi skaičiaus ląstelės nustoja daugintis.
Šios galinės chromosomos sekos susidaro dėl fermento, vadinamo telomeraze, aktyvumo. Kalbant medicinine kalba, taip turėtų skambėti taip: telomerai susidaro veikiant specializuotam ribonukleoproteinui telomerazei, fermentui, kuris stabilizuoja telomerų ilgį chromosomų galuose.
Telomerazės aktyvumą slopina reguliaciniai baltymai, kurie apriboja telomerų ilgėjimą, ir taip sudaro jų ilgį registruojantį mechanizmą .Telomerazės aktyvumas yra didelis embrioninėse ląstelėse ir mažesnis kamieninėse ląstelėse; jos beveik nerandama daugumoje somatinių audinių. Kai somatinė ląstelė dalijasi, nedidelė telomero dalis nepasidvejina ir telomerai palaipsniui trumpėja. Trumpėjantys telomerai yra ląstelės senėjimo signalas.
Čia galima prisiminti tyrimus, atliktus Jerry Shay’aus ir Woodringo Wrighto iš Southwesto medicinos centro Teksaso universitete (Dalasas, JAV). Netoli žmogaus chromosomų galų – telomerų – mokslininkai atrado genus, atsakingus už organizmo senėjimą. Fermentų aktyvumo tyrimai su telomerais besiribojančios DNR srityje leidžia spėti, kad senėjimo genai yra netoli nuo chromosomų galų ir „tyli”, kol ląstelės dar jaunos. Kai tik telomerai, kurie reguliuoja ląstelių dalijimąsi, sumažėja ir ląstelės nustoja dalytis, maksimaliai aktyvizuojasi už senėjima atsakingi genai.
Taigi, abejoti telomerų „paskirtimi” beveik neverta. Be to, tiriant nemirtingas vėžio ląsteles nustatyta, kad jose labai suaktyvinta telomerazė ir telomerai netrumpėja; tai rodo, kad telomerų pailgėjimas gali būti esminis naviko formavimosi žingsnis. Nors šis atradimas yra labai masinantis, tačiau daugumos gydytojų nuomone telomerazės aktyvumo ir telomerų ilgio reikšmė senstant ir vystantis augliams dar turi būti išsiaiškinta geriau.
Ir štai dabar pasirodė naujos žinios apie telomerus. Reikia paminėti, jog ląstelėms dalinantis ir telomerų ilgiui mažėjant, aktyvuojasi ne tik jos senėjimas, tačiau tuo pačiu gali prasidėti ir mutacijos. Kaip tai pasireiškia? Pasirodo, jog telomerais neapsaugoti chromosomų galai gali susijungti vienas su kitu ir taip susiformuoja mutavusios ląstelės. Nors mokslui visa tai buvo žinoma jau senokai, tačiau dar niekas negalėjo įvardinti tikslaus telomerų ilgio, kuris jau nebegalėtų apsaugoti besidalinančių chromosomų.
Duncan M. Baird kartu su kolegomis tyrinėjo chromosomas, kurios jau pradėdavo jungtis tarpusavyje – kitaip sakant, jose jau nepasireikšdavo telomerų apsauga. Kaip jau minėta, telomerai sudaryti iš pasikartojančios DNR sekos iš 6 nukleinų (įdomiausia, jog tokia struktūra yra bendra visiems stuburiniams gyvūnams). Po tyrimų paaiškėjo, jog vidutinis telomerų ilgis, prie kurio jau pasireiškia ląstelių mutacijos yra 12,8 pasikartojančios šešios nukleinų sekos, sudarančios telomerų struktūrą.
Šis skaičius nustatytas tiriant sveikas besidalijančias ląsteles. Išsamiau apie mokslinį tyrimą galima paskaityti Genes & Development publikuotame straipsnyje.
Kai kurių mokslininkų nuomone šio tyrimo rezultatai yra labai svarbūs. Pasak jų, daugeliu atveju labai svarbu žinoti, ties kokiu telomeru ilgiu gali prasidėti mutacijos.
