Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Биомолтекст2020
  • vsh25
  • Vitacoin

Старение и РНК-хеликазы

Подавление хеликазы HEL-1 вдвое увеличивает продолжительность жизни круглых червей


То, что мы делаем, чтобы продлить свою жизнь – бросаем курить, сокращаем количество углеводов в рационе, начинаем бегать – оказывает некоторое влияние на продолжительность нашей жизни, пусть даже и совсем небольшое. Но независимо от того, как усердно мы гонимся за мечтой всегда оставаться в форме и молодым, все наши усилия заканчиваются одним и тем же, и нам приходится смириться с тем, что мы смертные существа с ограниченным сроком существования. Мы ничего не можем сделать, чтобы остановить процесс старения, и большинство из того, что делают люди, помогает только отсрочить неизбежное: мы не можем остановить смерть.


Но если кто-то решил бы попытаться остановить ее, каков был бы его первый шаг? Ученые из Научно-исследовательского центра старения растений (Center for Plant Aging Research) Института фундаментальной науки (Institute for Basic Science, IBS), Корея, совершили прорыв в расшифровке процесса старения и в разработке способов его резкого замедления.

Наш организм запрограммирован на быстрый рост в юности и переход в зрелое состояние, после чего в определенном возрасте регенерация и восстановление наших клеток, тканей и органов замедляются вплоть до полной остановки. Все механизмы этого процесса пока еще не до конца понятны, но исследователи из IBS сделали несколько значимых шагов к пониманию регуляции продолжительности жизни клетки.

Они провели ряд экспериментов с круглым червем Caenorhabditis elegans, клетки которого, несмотря на небольшую длину животного (всего 1 мм), имеют некоторые общие качественные характеристики с клетками человека. В клетках С.elegans их интересовали РНК-хеликазы – семейство ферментов, регулирующих функцию РНК. РНК-хеликазы хорошо известны науке, но их роль в процессе старения изучена недостаточно. Директор Научно-исследовательского центра старения растений Хон Гил Нам (Hong Gil Nam) сосредоточил свое внимание на РНК-хеликазе HEL-1 и установил, что ингибирование этого фермента способствует долголетию круглых червей.

Чтобы определить, на какие именно хеликазы они должны обратить особое внимание, ученые сделали своей мишенью каждую из 78 РНК-хеликаз. Заметив, что результатом изменения генов более чем 30 РНК-хеликаз обычно является значительное уменьшение продолжительность жизни, ученые поняли, что для увеличения ее продолжительности подойдут изменения далеко не в любой из 78 РНК-хеликаз. Каждая из РНК-хеликаз играет свою и важную роль, и каждую из них необходимо включать или выключать по отдельности.

Исследователи работали с мутантной формой червя, у которой они ограничили активность гена Daf-2, отвечающего за скорость старения, репродуктивное развитие, устойчивость к окислительному стрессу, термотолерантность, устойчивость к гипоксии и бактериальным патогенам. В данном случае изменения в гене Daf-2 привели к изменению сигнального пути инсулин/инсулиноподобного фактора роста 1 (IGF1) (insulin/insulin-like growth factor 1 signaling, IIS). Эти Daf-2-мутанты отличались повышенной устойчивостью к различным стрессам, в том числе к тепловому стрессу, патогенным бактериям и окислительному стрессу, и, самое главное, демонстрировали двойное увеличение продолжительности жизни по сравнению с диким типом С. elegans.

Хон Гил Нам и его коллеги считают, что хеликаза HEL-1 может являться одним из регуляторов транскрипции, контролирующих, как клетки преобразуют ДНК в РНК, так как другие РНК-хеликазы делают то же самое. По словам ученых, «вопреки ожиданиям, что у всех РНК-хеликаз одна и та же общая функция ведения «домашнего хозяйства» в метаболизме РНК, наши результаты показывают, что РНК-хеликаза HEL-1 играет определенные роли в определенном пути долголетия».

Даже если непосредственным результатом этой работы не станет бессмертие, существуют и другие возможные варианты применения этой новой информации. Так, в лобной коре пациентов с болезнью Альцгеймера повышены уровни DDX39 (аналога HEL-1 круглых червей в организме млекопитающих). Возможность регулировать уровни DDX39 и других РНК-хеликаз может существенно помочь в поиске способов контроля над болезнью Альцгеймера и другими заболеваниями головного мозга.

Использование метода изменения РНК-хеликаз для увеличения продолжительности жизни человека выглядит многообещающим, так как и у человека, и у круглых червей есть HEL-1 и IIS, которыми можно манипулировать аналогичными способами. Отвечает ли такой же механизм за регуляцию клеточного старения в организме человека, пока неясно, но по некоторым данным это возможно. Исследование корейских ученых пока не дало человечеству лекарства от любых болезней и не обещает продления жизни, но это важный первый шаг к более полному пониманию жизненного цикла и функций клеток.


Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
27.07.2015
назад

Читать также:

Под венец – в генетически модифицированном платье

Японский дизайнер Юми Кацура уже сделал из флуоресцентного шелка, выработанного генетически модифицированными шелкопрядами, несколько предметов одежды, включая подвенечное платье.

читать

Зачем нужны флуоресцентные животные?

Внедрив в ДНК ген флуоресцентного белка вместе с каким-либо другим геном, можно следить за тем, где и с какой интенсивностью внедренные гены экспрессируются (то есть обеспечивают синтез соответствующих им белков).

читать

Фактор роста эпидермиса способствует восстановлению костного мозга

Гемопоэтические клетки генетически модифицированных мышей, для костного мозга которых характерен избыточный синтез фактора роста эпидермиса, защищают мышей-доноров от губительного действия радиации.

читать

Здоровые прионы защищают оболочки нервных волокон

Когда миелиновые оболочки нервных волокон изнашиваются, запускается ферментная система, разрушающая прионный белок. Его фрагменты поступают в шванновские клетки, давая им сигнал приступить к восстановлению миелина.

читать

Молекулярное моделирование

Можно ли смоделировать на компьютере структуру и функции молекул? И каким образом можно визуализировать молекулярные процессы?

читать

Девятая формула света

Открытый российскими учеными грибной люциферин, девятый в мировом списке, найдет свое применение в биоимиджинге и других областях прикладной биолюминесценции.

читать