Основная функция теломеразы — восстановление теломер, концевых участков хромосом. Если белок неактивен, теломеры уменьшаются при каждом делении клетки. В конце концов они становятся такими короткими, что клетка перестает делиться и умирает.

Если теломераза чересчур активна, клетки живут дольше и накапливают мутации. Это может привести к болезням, в том числе к раку. Именно в злокачественных клетках теломераза работает наиболее интенсивно. Чтобы предотвращать и лечить болезни, связанные с теломеразой, необходимо понять, как она работает.

Масштабное исследование, проведенное американскими учеными, буквально позволило разобрать теломеразу на отдельные атомы.

В экспериментах использовалась инфузория Tetrahymena thermophila, обычный обитатель пресноводных водоемов. Именно в этом простейшем впервые обнаружили теломеру и теломеразы.

В состав теломеразы входит участок, известный как обратная транскриптаза. Этот белок производит ДНК на основе РНК. Теломеразная обратная транскриптаза состоит из четырех основных регионов и нескольких субрегионов. Исследование позволило обнаружить новый, ранее неизвестный субрегион. Оказалось, что он играет ключевую роль в работе теломеразы, наращивая на концах хромосом повторяющийся участок ДНК из шести нуклеотидов.

Помимо уточнения структуры теломеразы, ученым впервые удалось застать ее за работой. Заглянув в каталитический центр фермента, исследователи увидели, как он добавил нуклеотид к цепи ДНК.

Недостижимый ранее уровень детализации поможет определить, что происходит с теломеразой при старении организма и онкологических заболеваниях. Например, можно будет понять, на какие участки фермента следует воздействовать, чтобы снизить его активность в раковых клетках.

Неправильная работа белков может поставить под угрозу весь организм. Речь не только о теломеразе, чрезмерная активность которой приводит к раку. Неправильно свернувшиеся белки могут превратиться в прионы и стать причиной смертельной болезни. Чтобы лучше изучить работу прионов, ученые синтезировали их в лаборатории.