BRATISLAVA. Šnúrky do topánok sú ukončené tak, aby sa nestrapkali. Podobný účel majú teloméry, ktoré sú súčasťou DNA.
Na konci každého chromozómu v bunke strážia nielen to, aby sa chromozómy pri delení vzájomne nepomiešali, ale „rátajú“ aj počet delení každej bunky.
Práve za ne včera udelil švédsky Kráľovský lekársko-chirurgický inštitút Karolinska Nobelovu cenu za fyziológiu alebo medicínu. Ocenenie zdôvodnil slovami, že je udelené „za objav, ako teloméry a enzým telomeráza chránia genetickú informáciu v chromozómoch“.
Aj keď to môže znieť na prvý pohľad zložito, praktické využitie takéhoto výskumu by mohlo byť jednoduché. Niekde tu sa totiž ukrýva nielen kľúč v boji s rakovinou, ale vo veľmi optimistických víziách aj prísľub dlhšieho ľudského života.
Generačné hodiny
Teloméry poznáme od roku 1930, keď ich pomenoval genetik Hermann Müller.
V roku 1972 zistil James Watson, že teloméry sa pri každom bunkovom delení skracujú, pretože na rozdiel od zvyšku DNA sa ich konce nesprávne kopírujú.
O význame telomér pre zdravie bunky sa iba začali utvárať hypotézy, keď v nich Elizabeth Blackburnová a Jack Szostak objavili unikátny úsek DNA; v ľudských bunkách sa skladá zo sekvencie šiestich báz DNA (TTAGGC).
Opakujú sa v nezmenenom poradí vyše tisíckrát za sebou. Sú to vlastne veľmi originálne generačné hodiny, ktoré tým, že stále ubúdajú, rátajú bunke pribúdajúce „roky“.
Spolu so skracovaním telomér, a teda aj skracovaním chromozómov, prebieha starnutie bunky. Keď sú už teloméry také krátke, že nemôžu zabezpečiť delenie, bunka zomiera.
Prístup k večnému životu
O teloméry sa zase stará telomeráza, enzým, ktorý objavili v roku 1984 Carol Greiderová a Elizabeth Blackburnová. Telomeráza svojou aktivitou zabezpečuje udržiavanie dĺžky telomér; v normálnych bunkách však nie je aktívna.
Skracovanie telomér má výnimky. Netýka sa zárodočných buniek, teda ženských vajíčok a mužských spermií, aby sa zabezpečilo pokračovanie rodu. Neprebieha ani v rakovinových bunkách. Tie zatiaľ neznámym spôsobom získavajú prístup k programu pre tvorbu telomerázy, čím akoby mali prístup k „večnému“ životu.
„Objav Blackburnovej, Greiderovej a Szostaka dal novú dimenziu nášmu chápaniu bunky a osvetlil mechanizmus tvorby chorôb, čím podnietil vývoj prípadných liečebných metód,“ napísal vo vyhlásení Nobelovej ceny inštitút Karolinska.
Ak by sa raz podarilo nájsť spôsob, ako túto aktivitu telomerázy u rakovinových buniek zastaviť, mohli by sme hovoriť o systematickej liečbe rakoviny.
Elizabeth Blackburnová
(*1948, Hobart, Austrália)
Elizabeth H. Blackburnová je profesorkou biochémie na Kalifornskej univerzite v San Francisku.
Už pred šestnástimi rokmi ju prestížny časopis Time zaradil medzi sto najvplyvnejších ľudí sveta. Počas svojej vedeckej kariéry študuje chorobné zmeny v bunkách spojené so starnutím a ďalšími biochemickými zmenami.
V roku 1984 jej tím, členkou ktorého bola aj Carol Greiderová, objasnil štruktúru telomér, opakujúcich sa sekvencií DNA na konci chromozómov.
Blackburnová takisto zistila, že rýchlejšie skracovanie telomér ovplyvňuje stres; ukázal to výskum matiek, ktoré sa starali o choré deti. Rýchlejšie skracovanie telomér zistil aj u manželiek, ktoré sa dlhodobo starali o partnerov postihnutých demenciou.
Carol W. Greiderová
(*1961, San Diego, USA)
Carol W. Greiderová je profesorkou molekulárnej biológie na Univerzite Johnsa Hopkinsa v Baltimore. Vyrastala v Kalifornii, kde študovala biológiu na miestnej univerzite v Santa Barbare.
Doktorát si urobila na Berkeley, kde si ju osobne vybrala Blackburnová. Zaradila ju do svojho tímu zaoberajúceho sa telomérmi, ktorému sa podaril prevratný objav ocenený Nobelovou cenou. Titul PhD. získala Greiderová v roku 1987.
Po štúdiu prijala ponuku Laboratória Cold Spring Harbor, kde jej ponúkli absolútnu vedeckú slobodu. Na súčasnom pracovisku je od roku 1997, spolu so študentmi sa naďalej zaoberá výskumom telomérov.
V roku 2003 ju zvolili za členku Národnej akadémie vied Spojených štátov.
Jack W. Szostak
(*1952, Londýn, UK)
Jack W. Szostak je profesor genetiky na Harvarde a výskumník Lekárskeho inštitútu Howarda Hughesa.
Zohral významnú úlohu v projekte mapovania ľudského genómu. Ako prvý vedec v histórii so svojím tímom vytvoril umelý chromozóm kvasiniek, čo uľahčilo mapovanie génov u cicavcov a pomohlo pri vývoji techník génových manipulácií.
Szostak sa zaujíma o vznik života, snaží sa reprodukovať jeho začiatky v laboratóriu. Chcel by poznať, aké boli prvé kroky pri vzniku života.
Predpokladá, že zásadnú úlohu tu zohrala sesterská molekula kyseliny života DNA, čiže RNA (ribonukleová kyselina). V súčasnosti je hlavným cieľom jeho tímu vytvoriť jednoduchú umelú bunku, ktorá by rástla a delila sa.
(ač)
Autor: tp
