Nature：提醒一种新的阻拦细胞过早衰老机制

2020年10月23日讯/BIOON/---众所周知，积累在染色体末尾的分子在避免DNA受损方面发扬着症结感化。现在，在一项新的研讨中，来自瑞士洛桑联邦理工学院的研讨人员提醒了这些分子若何靶向到染色体的特定部门上---这一发明能够有助于更好地舆解衰老和癌症中调理细胞存活的进程。相干研讨成果近期揭橥在Nature期刊上，论文题目为“RAD51-dependent recruitment of TERRA lncRNA to telomeres through R-loops”。

图片来自Nature, 2020, doi:10.1038/s41586-020-2815-6。 就像鞋带两头的金属饰物能避免鞋带末尾磨损一样，称为的DNA片断在染色体末尾构成维护帽。但跟着细胞产生决裂，变得越来越短，这使得维护帽的感化下降。一旦端粒变得太短，细胞就会停滞决裂。端粒延长和功效掉常与细胞老化和包含癌症在内的年纪相干疾病有关。

迷信家们曾经晓得，一种称为TERRA的RNA分子有助于调理端粒的长度和功效。2007年，洛桑联邦理工学院Joachim Lingner传授研讨团队中的博士后研讨员Claus Azzalin发明了TERRA，TERRA属于（ncRNA），ncRNA不会表达卵白，然则作为染色体的构造成分发扬感化。TERRA积聚在染色体末尾，收回端粒该当被伸长或修复的旌旗灯号。

但是，今朝还不清晰TERRA若何达到染色体末尾并留在那边。Lingner说，“端粒只占染色体DNA总量的一小部门，所以成绩是‘这种RNA是若何找到它的家园的呢？’”为懂得决这个成绩，洛桑联邦理工学院的Joachim Lingner团队和捷克马萨里克年夜学的Lumir Krejci团队着手剖析TERRA在端粒上积聚的机制，以及介入这一进程的卵白。

寻觅家园

经过在显微镜下可视化不雅察TERRA分子，这些研讨人员发明，这种RNA分子的一小段是将它带到端粒的症结。进一步的试验标明，一旦TERRA达到染色体的末尾，几种卵白就会调理它与端粒的联合。Lingner说，在这些卵白中，一种称为RAD51的卵白起着特殊主要的感化。

众所周知，RAD51是一种介入断裂的DNA分子修复的酶。这种卵白似乎还能协助TERRA附着在端粒DNA上，构成所谓的“RNA-DNA杂合分子”。迷信家们以为这种招致构成三股核酸构造的反响次要产生在DNA修复进程中。这项新的研讨标明，当TERRA与端粒联合时，它也可以产生在染色体末尾。"Lingner说，“这会激发变更。”

这些研讨人员还发明，短端粒招募TERRA的效力比长端粒高得多。固然这一景象面前的机制尚不清晰，然则他们揣测，当无论DNA毁伤照样细胞产生太屡次决裂招致端粒变得太短时，它们都邑招募TERRA分子。这种招募是由RAD51介导的，RAD51也会增进端粒伸长和修复。Lingner说，“TERRA和RAD51有助于避免端粒的不测丧失或延长。这是一个主要的功效。”

Lingner说，鉴于端粒在安康和疾病中的感化，不雅察这种新发明的机制---从活细胞的不雅察中推导出来并在试管中重现---若何在十分庞杂的细胞情况中遭到调理将长短常主要的。他说，“我们提出了一种获得了我们取得的数据支撑的模子，然则在迷信中，常常会发明必需对这种模子停止修正。当然能够会有更多的惊喜。”

接上去，他的团队筹划处理其他的症结成绩，包含RAD51能否介导其他与染色体的联合。这些研讨人员还旨在更好地描绘介导TERRA与染色体联合的机制，并提醒这种联合所完成的功效。Lingner说，“有好多成绩仍未处理。”（100医药网 100yiyao.com）

参考材料：

1.Marianna Feretzaki et al. . Nature, 2020, doi:10.1038/s41586-020-2815-6.

2.Scientists home in on the mechanism that protects cells from premature aging

https://phys.org/news/2020-10-scientists-home-mechanism-cells-premature.html