Биологи обнаружили, как дрожжевые клетки обращают старение вспять
Человеческие клетки имеют конечный срок жизни: они могут делиться лишь ограниченное число раз. Однако этот лимит сбрасывается при образовании репродуктивных клеток (сперматозоидов и яйцеклеток).
Как именно происходит это "обнуление" в человеческих клетках, неизвестно, но биологи из MIT обнаружили ген, который, по-видимому, управляет этим процессом у дрожжей. Более того, активация этого гена в старых дрожжевых клетках позволила удвоить их обычную продолжительность жизни.
Если продолжительность жизни человеческих клеток контролируется схожим образом, это может открыть новые подходы к омоложению клеток или созданию плюрипотентных стволовых клеток.
Механизм омоложения
Учёные знали, что старые дрожжевые клетки (нормальный срок жизни — около 30 делений) выглядят иначе, чем молодые. Признаки старения включают:
- Накопление лишних фрагментов ДНК.
- Слипание (агрегацию) клеточных белков.
- Нарушение структуры ядрышка (участка в ядре, где образуются рибосомы).
Однако было неясно, какие из этих изменений действительно важны для процесса старения.
Исследователи MIT обнаружили, что когда дрожжевые клетки размножаются, образуя споры (в процессе мейоза), все признаки клеточного старения исчезают в самом конце мейоза. Происходит настоящее омоложение.
Ключевой ген NDT80
Учёные выяснили, что в момент омоложения активируется ген NDT80. Когда этот ген искусственно включили в старых клетках, которые не размножаются, клетки прожили в два раза дольше. "Он взял старую клетку и снова сделал её молодой".
Важно, что из всех возрастных изменений при активации NDT80 исчезли только повреждения ядрышка. Это позволяет предположить, что именно изменения ядрышка являются основной движущей силой процесса старения.
Перспективы и дальнейшие исследования
Белок, который производит ген NDT80, является транскрипционным фактором, то есть он включает другие гены. Следующая задача — найти эти гены-мишени, которые, вероятно, и выполняют работу по омоложению.
Исследователи также планируют изучить эффекты гена p63 — аналога NDT80 у мышей и человека. Ген p63, близкий родственник противоракового гена p53, присутствует в клетках, производящих сперматозоиды и яйцеклетки человека.
Исследование опубликовано 24 июня в журнале Science.