پی‌بردن به ساختار سه‌بعدی بخش اصلی آنزیم تلومراز

تلومراز آنزیمی است که از dna در تلومرها (پایانه‌های کرومزوم‌ها) محافظت می‌کند. در نبود فعالیت تلومراز، هر بار که سلول‌های ما تقسیم می‌شوند تلومرها نیز کوتاه‌تر می‌شود. کوتاه‌شدن تلومرها بخشی ازفرآیند پیری طبیعی است زیرا بیش‌تر سلول‌های بدن انسان فعالیت تلومرازی بالایی ندارند. سرانجام تلومرهای دارای dna که چونان کلاهک‌های پشتیبان در سرهای کرومروزم‌ها رفتار می‌کنند، آن‌چنان کوتاه می‌شوند که سلول‌ها می‌میرند.

اما در برخی سلول‌ها مانند سلول‌های سرطانی ملکول‌های تلومراز که از rna و پروتیین ساخته شده‌اند، بسیار فعال هستند و بر dna پایان کرومروم‌ها (تلومرها) می‌افزایند، از کوتاهی تلومر جلوگیری می‌کنند و بر درازی زندگی سلول می‌افزایند.

اکنون زیست‌شیمی‌دان‌های ucla مدل ساختمان سه بعدی بخش rna آنزیم تلومراز (دومین اصلی آنزیم) را آشکار کرده‌اند. چون تلومراز نقش بسیار مهمی در سرطان و پیری باز می‌کند، شناخت ساختمان آن می‌تواند رویکردهای تازه‌ای برای درمان بیماری به روی پژوهشگران بگشاید.
هنوز روشن نیست که چگونه rna و پروتیین‌های سازنده‌ی تلومراز برای انجام این کار جادویی یعنی افزودن بر dna تلومرها، همکاری می‌کنند. اما پژوهشگران یک گام به شناخت این راز نزدیک شده‌اند. بخش rna این آنزیم برای افزودن بر dna تلومرهای کرومروزم‌های بسیار بنیادی است. این بخش الگویی دارد که برای رمزدهی چگونگی ساخت تلومرها به کار می‌رود.

پژوهشگران دانشگاه UCLA بیش از دو دهه است که برای آشکار کردن ساختمان این آنزیم کوشش می‌کنند. بررسی‌های آن‌ها روشن ساخته است که بخش اصلی این آنزیم (بخش RNA) از سه قطعه ساخته شده است:
۱) بخشی به نام «گره‌ دروغین» (pseudoknot) که برای فعالیت تلومراز نیاز هست و در آن‌جا سه رشته‌ی RNA به هم نزدیک می‌شوند و مارپیچ سه‌گانه می‌سازند.
۲) یک حلقه‌ی برآمده‌ی درونی (internal bulge loop) که بسیار نادیده گرفته می‌شد اما اکنون روشن است که نقش مهمی دارد و
۳) یک دنباله‌ی مارپیچی (helical extension). این سه بخش را می‌توانید در شکل زیر ببینید.

ادامه مطلب