Theo các nghiên cứu, các vòng ở đầu telomere đóng vai trò bảo vệ quan trọng ngăn ngừa thiệt hại không thể khắc phục đối với nhiễm sắc thể. Nghiên cứu, được công bố trên tạp chí Nature, đã chỉ ra cách thức cuộn và gỡ các "vòng lặp" ở cuối telomere ngăn chặn nhiễm sắc thể làm tổn thương ADN. Nghiên cứu cũng phát hiện ra quy trình này được quy định như thế nào.

Một thách thức đáng kể để duy trì nhiễm sắc thể tuyến tính là đầu ADN phải được ngăn chặn để không bị phát hiện là tổn thương ADN. Vấn đề này được giải quyết bằng telomere, cấu trúc chuyên biệt của ADN không mã hóa bảo vệ điểm cuối của nhiễm sắc thể. Một cách mà telomere được cho là bảo vệ điểm cuối nhiễm sắc thể là sử dụng cấu trúc vòng lặp giống như lasso, có tác dụng giấu đi đầu ADN bên trong telomere và che nó khỏi bị phát hiện làm tổn thương ADN. Các vòng lặp này được hình thành bởi các telomere tự gập lại ở điểm cuối nhiễm sắc thể và có thể bị thương hoặc không có vết thương.

Tác giả Panagiotis Kotsantis, cho biết: "Trong khi telomere được biết là đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ ADN và cho phép các tế bào phân chia, đã có một đám mây không chắc chắn xung quanh các vòng lặp, chức năng và tầm quan trọng của chúng. Đây là câu hỏi chúng tôi muốn giải quyết với nghiên cứu này”. Nghiên cứu đã phát hiện ra tầm quan trọng của việc các vòng telomere này bị thương hoặc không có vết thương ở giai đoạn chính xác của chu kỳ tế bào. Nếu sự sao chép ADN xảy ra trong khi vòng lặp telomere vẫn bị tổn thương, điều này tạo ra vấn đề va chạm khi sự sao chép chia ba với vòng lặp telomere, gây ra sự mất mát của telomere và làm hỏng điểm cuối nhiễm sắc thể.

Mặt khác, bằng cách điều khiển telomere sao cho vòng lặp telomere không thích hợp trong suốt tất cả các giai đoạn của chu kỳ tế bào, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng điểm cuối nhiễm sắc thể hiện đang bộc lộ và phát hiện là tổn thương ADN. Lần đầu tiên, điều này cho thấy các vòng telomere rất quan trọng để bảo vệ điểm cuối nhiễm sắc thể. Đồng tác giả nghiên cứu Simon Boulton,giải thích: "Đảm bảo rằng các vòng lặp này không được tạo ra trong quá trình sao chép DNA và sau đó xử lý lại tất cả các giai đoạn khác trong chu trình tế bào, là điều cần thiết để ngăn chặn nhiễm sắc thể bị phá hủy. Đó là một quá trình thực sự phức tạp và nếu nó gặp trục trặc có thể là thảm họa đối với tế bào”.

Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra cơ chế điều chỉnh sự uốn lượn và gỡ của các vòng telomere. Họ phát hiện ra rằng khi protein liên kết telomere có tên TFR2 gần vòng lặp telomere trải qua sự thay đổi hóa học gọi là khử phosphoryl hóa, nó thu hút một protein khác, RTEL1. Đã bị thu hút vào vòng lặp telomere, protein thứ hai này có thể giải phóng vòng lặp. Nghiên cứu cũng cho thấy điều ngược lại là đúng, vì vậy khi TFR2 bị phosphoryl hóa, điều này sẽ đẩy lùi RTEL1 và do đó ngăn chặn vòng lặp không bị phá hủy bên ngoài giai đoạn sao chép của chu kỳ tế bào.

Simon giải thích thêm: "Bước tiếp theo của chúng tôi sẽ là xem xét cách thức telomere và vòng lặp hoạt động trong tế bào gốc, vì chúng sử dụng các cơ chế bảo vệ khác nhau có nghĩa là nếu bạn chặn các vòng hình thành nên các nhiễm sắc thể không hợp nhất thì phải có một thứ gì đó hoạt động ở đây”.

Đ.T.V (NASATI), theo https://medicalxpress.com/news/2019-11-unravel-properties-telomere-t-loops.html, 13/11/2019