2.2. Ген Фоксоза
Вчені з Університету Кіля (Німеччина) виявили, що у європейських і японських довгожителів є деяка генетична схожість. Дослідники порівняли зразки ДНК 388 німців, які відсвяткували столітній ювілей, - із зразками генома 731 особи середнього та похилого віку. Як виявилося, у самих старих випробуваних найчастіше зустрічається певний різновид гена FOXOZA. Це відкриття підтверджує дані, отримані американськими вченими на чолі з Бредлі Уіллкокс і ця тенденція була виявлена у французів. Результати цих досліджень дозволяють стверджувати, що ген FOXOZA безпосередньо пов'язаний з тривалістю життя є не тільки у японців, але і у людей інших націй по всьому світу. З'ясувалося, що FOXO3A набагато частіше зустрічається у тих людей, що перетнули столітній рубіж. Це означає, що він може якимось чином позитивно впливати на тривалість життя.
Генетики виявляють інтерес до гену Фоксоза з 90- х років минулого століття, коли виявилося, що цей ген пов'язаний з процесами старіння у черв'яків і мух.
3. Клінічні уявлення про роль теломерази.
3.1. Склад і структура теломер.
Теломери ссавців складаються з простої послідовності 5-TTAGGG-3, повторюваної сотні і тисячі разів на кожному кінці хромосоми. Більшість ділянок теломер є дволанцюговою ДНК, але кінець кожної теломери являє собою одноланцюговий 3 G- хвіст. Цей хвіст є субстратом для теломерази, клітинної зворотної транскриптази, яка може додавати теломерну ДНК до кінця хромосоми. Структура теломери захищає G- хвіст від деградації і , в деякій мірі , від нерегульованого подовження теломеразой .
3.2. Старіння
Теломеразу вважають ключем до клітинного безсмертя, "джерелом юності". Цей фермент дозволяє клітинам швидко розмножуватися без старіння. У дорослих організмів теломераза експресується в клітинах, які повинні часто ділитися.
Виникнення багатьох ознак раннього старіння приписують скороченням теломер. Оскільки на даний момент невідомо, наскільки руйнування теломер впливає на процес старіння, основні дослідження спрямовані на процеси збереження цілісності ДНК і в особливості її теломерних ділянок. Майкл Фоссел в одному з інтерв'ю припустив, що лікування теломеразою може використовуватися не тільки для боротьби з раком, але навіть для боротьби зі старінням людського організму і таким чином для збільшення тривалості життя. Він вважає, що вже в найближчому десятилітті будуть проведені перші випробування теломеразних методів збільшення тривалості життя людини.
3.3 Рак
Коли клітини в культурі наближаються до межі Гейфліка, старіння може бути сповільнено деактивацією генів, які кодують білки, що пригнічують утворення пухлин. Це, зокрема, білок p53, і білок ретинобластоми (pRb). Змінені таким чином клітини рано чи пізно досягають стану, який називають "кризою", коли більша частина клітинної культури вмирає. Іноді, однак, клітина не перестає ділитися при досягненні кризи. Зазвичай в цей час теломери повністю зруйновані і стан хромосоми погіршується з кожним поділом.
Оголені кінці хромосом розпізнаються як розриви обох ланцюгів ДНК. Пошкодження такого роду зазвичай усуваються шляхом з'єднання розірваних кінців. Це тимчасово дозволяє вирішити проблему відсутності теломер, однак під час анафази клітинного поділу зчеплені хромосоми розриваються на частини випадковим чином, що призводить до великої кількості мутацій і хромосомних аномалій.
У міру продовження цього процесу геном клітини пошкоджується все більше. Нарешті, наступає момент, коли або обсяг пошкодженого генетичного матеріалу стає достатнім для загибелі клітини або відбувається додаткова мутація, що активує теломеразу.
Після активації теломерази деякі види клітин стають безсмертними: їх хромосоми не стають менш стабільними незалежно від числа клітинних поділів, і процес клітинної смерті не запускається. Багато ракових клітини вважаються безсмертними, оскільки активність генів теломерази в них дозволяє їм ділитися практично нескінченно, що і є причиною утворення пухлин.
Власне поєднання мутацій розрізняється залежно від виду клітин. Однак більшість з них містять такі зміни:
- активацію теломерази; - порушення циклу білка p53;
- активацію прото-онкогенів Ras, Myc або інших;
- порушення формування фосфатази білка PP2A.
Ці зміни призводять до відключення механізму загибелі клітини в результаті руйнування хромосом, крім того клітина починає безперервно ділитися. Ця модель раку, створена в клітинній культурі, проливає світло на роль теломерази у формування пухлин у людини. Активація теломерази спостерігається в 90% всіх пухлин. Це дозволяє зробити висновок, що безсмертя, яке надається нею є ключовим фактором у розвитку раку.
Пухлини, у клітинах яких TERT не активувався, в основному використовували інший механізм збереження теломер, званий ALT (альтернативне подовження теломер). Деталі цього механізму невідомі.
Як показано в роботі Елізабет Блекберн і ін, теломераза також бере участь в регуляції активності 70 генів, які беруть участь в розвитку ракових пухлин та активує гліколіз, що дозволяє раковим клітинам використовувати цукор для підтримки заданої швидкості росту і поділу.