Учёные из Университета Висконсина–Мэдисон обнаружили, что нарушения в работе белка, отвечающего за стабильность наших хромосом, могут быть причиной серьёзных и иногда смертельных заболеваний.

Результаты исследования опубликованы в журнале Science и могут помочь врачам и пациентам выявлять новые мутации белков, связанные с определёнными видами рака и болезнями костного мозга.

Хромосомы — это «упакованные» комплексы ДНК и белков, где хранится вся наша генетическая информация. Их концы защищены теломерами — своеобразными колпачками из повторяющихся последовательностей ДНК и белков. Теломеры естественным образом укорачиваются с возрастом, но сбои в их формировании или поддержании делают ДНК менее стабильной, что приводит к преждевременному старению и заболеваниям.

Исследователи под руководством профессора биохимии Ци Джи Лима совместно с учёными кафедры химии изучали белки, взаимодействующие с теломеразой — ферментом, поддерживающим длину теломер. Сбой в работе этих белков может вызывать болезни, связанные с укороченными теломерами.

С помощью AlphaFold, системы машинного обучения для предсказания трёхмерной структуры белков и их взаимодействий, команда выявила белок replication protein A (RPA) как ключевой элемент в поддержании теломер. RPA давно известен как участник репликации и восстановления ДНК, но его роль в поддержании длинных и здоровых теломер у людей ранее не подтверждалась. Экспериментальные проверки показали: RPA действительно необходим для стимуляции теломеразы и сохранения теломер.

Это открытие имеет прямое значение для пациентов с опасными заболеваниями, вызванными укороченными теломерами, включая апластическую анемию, миелодиспластический синдром и острый миелоидный лейкоз. По словам Лима, раньше у ряда пациентов с нарушениями теломер не было объяснения на основе известных данных, а теперь они понимают: причиной некоторых мутаций является неспособность RPA стимулировать теломеразу.

Учёные уже получили запросы от врачей и исследователей со всего мира о том, не связаны ли болезни их пациентов с генетическими мутациями, блокирующими функцию RPA.