タバコ農家のテロメア長に対する農薬への暴露の影響：生物学システムアプローチ

混合物の形のさまざまな農薬を使用して、タバコ作物を害虫のないものに保つ必要があります。最近の研究では、タバコ作物の農薬への職業曝露と、頬細胞のDNA、モノクレイ、核芽、二核細胞への損傷の増加と、リンパ球の小核核との関連が示されています。さらに、タバコ作物に特異的に使用される農薬は、テロメアの長さ（TL）を大幅に短くします。ただし、テロメアの長さにおける農薬作用の分子メカニズムは完全には理解されていません。我々の研究では、化合物化合物（タバコ栽培農薬とニコチン）の複雑な混合物とTLの維持に関連するタンパク質との相互作用、ならびにシステム生物学ツールによるこの暴露に関与する生物学的プロセスと、TOBACCO農家のTL維持への農薬曝露の影響に関する洞察を提供することを評価しました。我々の分析は、1つのクラスターが（I）テロメアの延長を介したテロメア維持などのバイオプロセスに作用するTLタンパク質に関連していることを示しました。（ii）老化;（iii）年齢依存のテロメア短縮。（iv）DNA修復（V）ストレスに対する細胞応答および（VI）プロテアソームユビキチン依存性タンパク質異化プロセスの調節。また、農薬とニコチンがテロメアの長さをどのように調節するかについても説明します。さらに、農薬はユビキチンプロテアソーム系（UPS）を阻害し、その結果、シェルテリン複合体のタンパク質を増加させ、テロメアでのテロメラーゼのアクセスを回避し、ニコチンはUPSメカニズムを活性化し、ヒトテロメラーゼ逆転写酵素（HTERT）の分解を促進し、テロメラーゼ活性を低下させます。

Various pesticides in the form of mixtures must be used to keep tobacco crops pest-free. Recent studies have shown a link between occupational exposure to pesticides in tobacco crops and increased damage to the DNA, mononuclei, nuclear buds and binucleated cells in buccal cells as well as micronuclei in lymphocytes. Furthermore, pesticides used specifically for tobacco crops shorten telomere length (TL) significantly. However, the molecular mechanism of pesticide action on telomere length is not fully understood. Our study evaluated the interaction between a complex mixture of chemical compounds (tobacco cultivation pesticides plus nicotine) and proteins associated with maintaining TL, as well as the biological processes involved in this exposure by System Biology tools to provide insight regarding the influence of pesticide exposure on TL maintenance in tobacco farmers. Our analysis showed that one cluster was associated with TL proteins that act in bioprocesses such as (i) telomere maintenance via telomere lengthening; (ii) senescence; (iii) age-dependent telomere shortening; (iv) DNA repair (v) cellular response to stress and (vi) regulation of proteasome ubiquitin-dependent protein catabolic process. We also describe how pesticides and nicotine regulate telomere length. In addition, pesticides inhibit the ubiquitin proteasome system (UPS) and consequently increase proteins of the shelterin complex, avoiding the access of telomerase in telomere and, nicotine activates UPS mechanisms and promotes the degradation of human telomerase reverse transcriptase (hTERT), decreasing telomerase activity.