ДНК-«выключатель» может обратить вспять преждевременное старение

Секрет предотвращения или обращения вспять преждевременного старения может заключаться в ДНК-«выключателе», общем для людей и обычных дрожжей, согласно новому исследованию Университета Торонто.

В статье, опубликованной в журнале Developmental Cell, профессор Карим Мехайл и его коллеги сообщают, что продолжительность жизни дрожжевой клетки может зависеть от неиспользуемой ДНК вблизи ядерной оболочки клетки. И то, что верно для простых дрожжевых клеток, может быть верно и для человеческого тела.

ДНК всех клеток заключена в шарообразную структуру — ядерную оболочку. Хотя большинство клеток в организме человека имеют одни и те же гены, каждый тип клеток использует разный набор генов. Доля ДНК, не используемая конкретной клеткой, «выключается» и хранится рядом с ядерной оболочкой.

«Этот способ организации ДНК универсален, будь то человек или нечто столь маленькое и простое, как дрожжевая клетка, и он имеет решающее значение для общей функции клеток», — сказал Мехайл. Его лаборатория впервые обнаружила, что консервативные белки в этой ядерной оболочке физически закрепляют «выключенную» ДНК, и эти физические связи играют роль в сохранении количества раз, которое клетка может скопировать свою ДНК и разделиться.

«Эта клеточная продолжительность жизни лежит в основе нашей способности правильно регенерировать клетки и оставаться молодыми. Когда она уменьшается, результатом становится старение», — пояснил Мехайл.

Используя передовую визуализацию ДНК и генетические инструменты дрожжей, исследователи смогли буквально подсветить и отследить «выключенные» области ДНК. Они обнаружили, что клетки с дефектными белками ядерной оболочки могут «включать» эти области ДНК, что нарушает экспрессию генов. Обойдя необходимость физической связи этих областей ДНК с ядерной оболочкой, ученые смогли снова «выключить» «включенные» области и восстановить нормальную продолжительность жизни клеток.

«Это может открыть путь для терапевтических вмешательств, которые исправляют эти дефекты ДНК и, возможно, восстанавливают нормальную продолжительность жизни у пациентов с преждевременным старением», — сказал Мехайл. — «И то, что работает при преждевременном старении, может быть применено и к нормальному старению».

Сейчас исследователи тестируют способность различных препаратов и методов лечения восстанавливать правильное «выключенное» состояние областей ДНК, чье высвобождение из ядерной оболочки связано с сокращением продолжительности жизни как у дрожжевых, так и у человеческих клеток.