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

Теломеры и радикалы

Кислород натравили на теломерную ДНК

Таким образом ученые подтвердили, что он вызывает укорочение хромосом и старение клеток

Полина Лосева, «Чердак»

Одной из главных причин клеточного старения считается потеря концевых участков хромосом – теломер. Это может происходить по множеству причин, в том числе и под действием активных форм кислорода при окислительном стрессе. Поскольку этот процесс развивается по всей клетке одновременно, сложно понять, в какой степени он влияет именно на теломеры. Исследователи из Питтсбурга разработали способ прицельно атаковать концы хромосом свободными радикалами. По итогам длительной атаки теломеры в клетках начали «портиться», хромосомы – слипаться друг с другом, а попытки клеток размножиться закончились гибелью.

Статья Fouquerel et al. Targeted and Persistent 8-Oxoguanine Base Damage at Telomeres Promotes Telomere Loss and Crisis опубликована в журнале Molecular Cell.

Теломеры – это участки на концах хромосом, состоящие из множества «бессмысленных» повторов. Основная их роль – оберегать «значимые» части ДНК, несущие генетическую информацию. В частности, при делении клетки хромосомы неизбежно укорачиваются, в силу того что их концы невозможно полностью скопировать. Теломеры берут удар на себя и теряют каждый раз несколько повторов из своего набора. Благодаря этому основная ДНК остается нетронутой.

Когда теломеры становятся предельно короткими, клетка перестает делиться. Этот феномен называют репликативным старением. В нем задействован комплекс белков шелтеринов. В норме они связаны с теломерной ДНК, но по мере того, как она становится короче, им не хватает места, теломеры выходят в цитоплазму клетки и блокируют ее размножение.

В то же время теломеры могут исчезать не только в процессе деления клетки. Считается, что к этому могут быть причастны и другие факторы, например окислительный стресс – накопление в клетке активных форм кислорода, которые разрушают клеточные макромолекулы. Однако выяснить, влияют ли они на теломеры напрямую или действуют через какие-то побочные механизмы, довольно сложно, ведь стресс развивается во всех частях клетки. Американские исследователи придумали способ «натравить» свободные радикалы непосредственно на теломеры.

Для этого они присоединили к одному из шелтеринов фоточувствительный краситель. Под действием света с определенной длиной волны краситель отделяет от себя молекулу синглетного кислорода. Но поскольку краситель был сконцентрирован рядом с теломерами, то при его активации окислительный стресс возникает не по всей клетке, а лишь в небольшом участке ядра.

Эту систему ученые протестировали на культуре опухолевых клеток HeLa. Оказалось, что под действием синглетного кислорода в теломерной ДНК возникло множество повреждений – в гуаниновых нуклеотидах появились лишние атомы кислорода. Разовая атака не сильно сказалась на жизни клеток: в них начали работать специальные ферменты, которые заменили поврежденные нуклеотиды.

Но если синглетный кислород действовал на клетки в течение долгого времени, то повреждений становилось настолько много, что клетка не справлялась с починкой теломер и удаляла проблемные участки. Теломеры становились короче и со временем исчезали. В результате концы хромосом «оголились» и слиплись друг с другом, образовав межхромосомные мостики.

При этом клетки не могли размножаться, а попытки поделиться на две части привели их к гибели. Таким образом окислительный стресс может напрямую ускорить старение ДНК и, следовательно, и всей клетки в целом.

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


Читать статьи по темам:

свободные радикалы теломеры Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Механизмы старения объединяются в единый биохимический путь

Открытие биохимического пути старения, связывающего механизмы, ранее считавшиеся независимыми, дает более глубокое понимание процесса старения и может показать новые мишени для профилактики старения и замедления возрастных изменений.

читать

Старение: теломеры + митохондрии + стволовые клетки + …

Деградация теломер и активация экспрессии р53 способствуют нарушению функций стволовых клеток и митохондрий и старению на всех уровнях, от биомолекул до всего организма. Расшифровка взаимосвязей этих и других механизмов старения позволит разработать методы его профилактики и омоложения органов и тканей пожилых людей.

читать

Основные научные теории старения

Механизмы старения достаточно сложны и многообразны. Сегодня существует несколько альтернативных теорий, которые отчасти противоречат друг другу, а отчасти – дополняют.

читать

Нейропротекторы

Зачем они нужны, как их создают, эффективны ли БАДы и нужно ли употреблять в пищу антиоксиданты?

читать

ДАО старения

Стресс запускает старение клеток посредством продукции активных форм кислорода при участии фермента DAO (оксидаза D-аминокислот).

читать

Наследственный гемохроматоз

То, что раньше считали типичным проявлением старости, может оказаться генетической, но легко излечимой болезнью.

читать