Точность работы рибосом, возможно, продлевает жизнь голым землекопам

Учёные давно пытаются разгадать загадку голых землекопов: эти не слишком приятные на вид грызуны живут на удивление долго, до 30 лет, почти не болеют и обладают поразительной защитой от рака. Высказывались предположения, что у землекопов есть специальный механизм, который не позволяет их клеткам сливаться в опухоль, и что от рака грызунов защищает слишком активная программа апоптоза (последнее, правда, проверяли не на самих землекопах, а на родственных им слепышах).

В новой статье, вышедшей в журнале PNAS, учёные из Рочестерского университета (США), которые как раз и являются авторами двух упомянутых работ, сообщают ещё об одном механизме, который, по их мнению, может лежать в основе долгожительства и онкоустойчивости землекопов.

Изучая рибосомы этих грызунов, Вера Горбунова, Андрей Селуанов и их коллеги обнаружили, что одна из рибосомальных РНК у землекопов расщеплена на две части. Известно, что рибосома представляет собой сложный РНК-белковый комплекс, в котором рРНК служит как бы платформой, на которой происходит сборка рибосомных белков. Конечная форма рибосомы и её функционирование зависят от взаимодействия между белками и рРНК.

Рибосомы состоят из двух субчастиц, объединяющихся на мРНК, чтобы начать синтез полипептидной цепи. Большая субчастица у эукариот включает в себя несколько рРНК, называемых 28S, 5S и 5,8S рРНК, где коэффициент перед S (коэффициент седиментации) соответствует величине молекулы. Оказалось, что самая большая рРНК — 28S — у землекопов представлена не одной целой молекулой, а двумя кусками, большим и поменьше. В молекуле 28S рРНК у землекопов есть две точки разрыва, и фрагмент, лежащий между ними, просто исчезает из рибосомы. И это, по-видимому, уникальная для этих животных черта.

Исследователи взялись проверить, как эта особенность рРНК сказывается на работе землекопьих рибосом. Несмотря на потерю в рРНК, рибосомы землекопов остаются функциональными и при этом демонстрируют большую точность в синтезе белка. Во время синтеза у рибосомы действует механизм, который позволяет ей определить, правильная ли аминокислота поступила в сборочный центр, соответствует ли она триплету в мРНК и можно ли эту аминокислоту включать в полипептидную цепь. Как и у всякого исправительного механизма, у рибосомной корректировки есть своя погрешность, и иногда в белковую молекулу включаются неправильные аминокислоты. Когда же учёные сравнили точность работы рибосомы в фибробластах землекопов и в фибробластах мыши, оказалось, что в клетках землекопов рибосомы действуют в 40 раз точнее при той же скорости синтеза.

Белок с погрешностью может сразу же отправиться в утиль, но может и задержаться в клетке и включиться в какой-нибудь процесс. В зависимости от того, что это за белок и какую ошибку он в себе несёт, последствия могут быть самыми разными. Поэтому вполне возможно, что и своей долгой жизнью, и устойчивостью к раку голые землекопы обязаны «дефектной» рибосомной РНК, которая позволяет им точнее синтезировать белки.

Впрочем, сами исследователи пока не знают, как именно модификация рРНК делает рибосомы более точными; в дополнительной проверке нуждается и предположение, что именно от этого зависят легендарная продолжительность жизни и онкоустойчивость голых землекопов.

Подготовлено по материалам Рочестерского университета. Фото на заставке принадлежит Shutterstock.