o parte importantă a înțelegerii modului în care aceste sisteme funcționează pentru a controla diviziunea celulară a fost descoperirea că p53 afectează atât cancerul, cât și îmbătrânirea. Tyner și colab. (2002) a conceput strategia agenetică la șoareci pentru a compara efectele absenței p53 sau a unei proteine p53 mai mici decât cele normale. Cele două linii de șoarece transgenice mutante au avut fie o ștergere completă a genei p53 (p53 -), fie o formă trunchiată de p53 (p53m, mutant)care nu a avut primii șase exoni ai genei p53 (Figura 2).

Figura 2: Structura și expresia alelei mutante p53 m

(a) hărți ale alelelor de tip sălbatic p53 (WT) și m: exonii 1-6 și secvențele din amonte sunt șterse în alela p53 m, juxtapunând exonii 7-11 unui promotor necunoscut care inițiază un ARNm chimaeric care conține un lider de 55 de nucleotide (l) îmbinat în exonii 7-11. Pr, promotor; pA, locul poliadenilării. (B) analiza sudică a ADN-urilor de coadă de la șoarecii p53+/+, p53+/- și p53+/m: Panoul superior prezintă ADN – urile cozii scindate cu BamHI și hibridizate la o sondă p53 exon 2-6 pentru a diferenția alelele p53 + și -.

int 2002 Nature Publishing Group Tyner, S. D. și colab. p53 șoareci mutanți care prezintă fenotipuri asociate îmbătrânirii timpurii. Natură 415, 45-53 (2002) doi:10.1038/415045a. Toate drepturile rezervate.

prima jumătate a studiului a comparat trei grupuri de șoareci: Grupul 1, p53+ / p53 – (ștergerea unei copii a p53); grupul 2, p53+/p53m(mutant de ștergere parțială); și grupul 3, p53+/p53+(tip sălbatic, normal). Tabelul 1 prezintă aceste trei grupuri și rezultatele lor experimentale legate de fenotipurile de cancer și îmbătrânire. Interesant este că niciunul dintre șoarecii din grupul 2, cu proteina p53 trunchiată,nu a dezvoltat tumori care pun viața în pericol, în timp ce 45% din grupul 3 (tip sălbatic) și peste 80% din grupul 1 s-au dezvoltattumori care pun viața în pericol. Șoarecii din grupul 2 au avut, de asemenea, o durată de viață intermediară midwayîntre durata de viață foarte scurtă a grupului 1 și durata de viață mai lungă a șoarecilor de tip 3wild. Concluzia din aceste date este că mutația parțială p53 a redus incidența cancerului și, în același timp, părea să provoace un deficit în durata de viață, nu o durată de viață extinsă.

autorii au remarcat, de asemenea, că șoarecii din grupul 2 au dezvoltat fenotipuri caracteristice șoarecilor bătrâni, cum ar fi regenerarea lentă a părului și spinii cocoșați din cauza modificărilor scheletice, mai devreme decât șoarecii de tip sălbatic (figura 3).

Figura 3: Tendințe de supraviețuire pentru șoarecii cu diferite forme ale genei p53

mai mult de jumătate din tumorile la șoarecii de tip sălbatic au apărut în timp ce mulți dintre șoarecii p53+ / m erau încă în viață (a). Practic, toți șoarecii p53-/ – și p53 – / m au dezvoltat cancer (b).

int 2002 Nature Publishing Group Tyner, S. D. și colab. p53 șoareci mutanți care prezintă fenotipuri asociate îmbătrânirii timpurii. Natură 415, 45-53 (2002) doi:10.1038/415045a. Toate drepturile rezervate.

în a doua jumătate a studiului, Tyner și colegii au întrebat dacă mutantul p53 a funcționat diferit în prezența p53 normal. Ei au crescut o linie suplimentară de șoarece transgenic cu mutantalelele p53-/p53m și au descoperit că acești șoareci nu au avut o protecție puternică a tumorii și au afișat un efect de durată de viață mult mai mic. Deci, mutantul p53 trebuia cumva să lucrezeconcert cu p53 normal pentru a avea un efect. Ca o observație generală, cercetătorii au raportat că celulele din heterozigotul p53+/p53m s-au dovedit a fi de aproximativ trei ori mai dure decât celulele de tip sălbatic. Astfel, deși aceste celule au fost rezistente lacancer, acest p53 + / p53mfundal a provocat, de asemenea, îmbătrânirea mai devreme. Într-adevăr, activitatea p53 în acesteheterozygotes părea să fie în mod semnificativ mai mare decât activitatea sa în sălbăticie type.It părea că o astfel de schimbare, în timp ce apriori, ar fi bună atât împotriva cancerului, cât și a senescenței, dar acest lucru nu a fost cazul.

Mai târziu, Mooreet al. a demonstrat că în celulele cultivate cu aceeași mutație care cauzează proteina p53 trunchiată, această proteină trunchiată a intrat în nucleu și a fost colocalizată cu p53 normal. De asemenea, au studiat timpul de înjumătățire al proteinei p53 în interiorul celulelor și au constatat că heterozigoții cu o copie a mutantului p53 au avut o creștere de aproximativ trei ori a stabilității proteinei p53 normale, comparativ cu stabilitatea numai în tipul sălbatic, ceea ce înseamnă că stabilitatea proteinei a fost îmbunătățită peste normal. Aceste rezultate în celulele cultivate s-au extins și au confirmat studiul realizat de Tyner și colab. la șoareci. Mai mult, aceasta a fost prima cale de răspuns a diviziunii celulare descoperită să funcționeze prin p53 și să moduleze în mod clar atât cancerul, cât și îmbătrânirea.

în calea Rb, care poate semnala ieșirea din ciclul de diviziune celulară, evenimente precum deteriorarea ADN-ului sau replicarea insuficientă care duce la telomerii scurți la capetele cromozomilor determină scăderea semnalizării CDK. Aceasta, inturn, crește activitatea protein kinazei Rb și, prin urmare, crește activitatea factorului de transcripție E2F. care este semnificația E2F? Acest factor de transcriere se leagă de promotorii subunităților ARN polimerazei și de alte proteine necesare pentru începerea fazei S și ajută la începerea diviziunii celulare (Campisi 2003; Weinberg 1995). Astfel, se pare că atât p53, cât și pbcăile RB afectează aceleași mecanisme de control al ciclului celular.