Ученые расшифровали механизмы, лежащие в основе биологии старения
Команда ученых из Калифорнийского университета в Сан-Диего помогла расшифровать динамику, контролирующую старение наших клеток, что имеет значение для продления человеческой жизни. Исследование опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences.
- Защитный механизм: По мере старения клеток в их ДНК накапливаются повреждения. Естественный биохимический процесс "хроматинового сайленсинга" помогает защитить ДНК, переводя ее определенные участки из открытого состояния в закрытое.
- Роль сиртуинов: Среди молекул, способствующих сайленсингу, — семейство белков сиртуины, консервативное от бактерий до человека. Их химические активаторы рекламируются как нутрицевтики для замедления старения.
- Двойная роль: Однако сайленсинг также останавливает экспрессию РНК и белков из защищенных участков ДНК. Чрезмерный сайленсинг может нарушить нормальную физиологию клетки.
Используя передовые вычислительные и экспериментальные подходы на дрожжах, ученые обнаружили:
- Полная потеря сайленсинга ускоряет старение и смерть клеток.
- Непрерывный хроматиновый сайленсинг также сокращает продолжительность жизни клеток.
Ключевое открытие: Клетки не остаются в одном состоянии. Они периодически переключаются между открытым (потеря сайленсинга) и закрытым (сайленсинг) состояниями ДНК в процессе старения.
"Таким образом клетки избегают продолжительного пребывания в любом из состояний, которое является вредным, и поддерживают баланс во времени, важный для их функции и долголетия", — пояснил биолог Нан Хао.
По мере старения клетки теряют способность поддерживать это периодическое переключение, что приводит к старческим фенотипам и смерти.
"Если мы сможем каким-то образом помочь клеткам усиливать переключение, особенно по мере их старения, мы сможем замедлить их старение. И эту возможность мы сейчас исследуем", — сказал Хао.
Исследование стало результатом междисциплинарного сотрудничества ученых UC San Diego.