Часики старения

В биологических часах человека нашли главную шестерню

Для определения возраста оказалось достаточно всего одной группы генов

Полина Лосева, «Чердак»

Вот уже пять лет биологический возраст организма определяют с помощью «часов метилирования» – метода, который считает число участков в геноме, подвергшихся метилированию. Чем дольше живет организм, тем таких участков больше. Ученые из Массачусетса утверждают, что нашли сердцевину этого часового механизма – группу генов, которая работает настолько активно, что возраст можно точно определить по ней одной.

Полный текст статьи Meng Wang and Bernardo Lemos Ribosomal DNA harbors an evolutionarily conserved clock of biological aging появится на сайте Genome Research через полгода – ВМ.

Метилирование ДНК – это процесс навешивания на двойную спираль инактивирующих меток, метильных групп. Из-за них участок ДНК скручивается и становится недоступным для считывания информации. Этот процесс происходит постепенно, и с возрастом все больше генов оказываются закрыты и перестают работать. На этом основан принцип «часов метилирования» – метода определения биологического возраста по количеству метильных меток в определенных участках ДНК.

Самые первые часы, придуманные американцем Стивом Хорватом, оценивают метилирование 353 участков в разных областях генома. Однако соотечественники Хорвата из Массачусетса предложили более простую методику. Они построили свои часы, решив оценивать метилирование только одной группы генов, кодирующих рибосомальную РНК, и смогли таким образом правильно оценивать возраст у мышей, собак и людей.

Рибосомальные РНК входят в состав рибосомы, которая, в свою очередь, нужна для синтеза всех клеточных белков. Поэтому гены, кодирующие рибосомальные РНК, в клетке работают всегда – без них производство любых белков остановится. Коль скоро эта область генома так активна, можно предположить, что и изнашивается она быстрее прочих. И действительно, участка рибосомальной ДНК длиной всего в 13 тысяч пар оснований оказалось достаточно, чтобы определять возраст.

У хорошего маркера биологического возраста есть несколько критериев. Во-первых, он должен работать как на человеке, так и на модельных организмах. 353 участка, выявленные Хорватом, сильно отличались у разных млекопитающих, и для каждого нового вида часы приходилось строить заново. Новые же часы работают как минимум у собаки, мыши и человека, так как рибосомальная ДНК очень консервативна и почти не отличается даже у таких далеких видов.

Во-вторых, маркер должен непосредственно зависеть от возраста. Часы Хорвата опирались на случайные последовательности в разных генах, не связанные очевидно друг с другом и с процессами старения. В то же время новые часы основаны на одном участке ДНК, имеющем непосредственное отношение к возрастным изменениям.

Наконец, маркер должен не только предсказывать возраст организма, но и реагировать на факторы, замедляющие или ускоряющие старение организма. Исследователи подтвердили, что их новый алгоритм реагирует на ограничение калорий, которое, как известно, откладывает биологическое старение самых разных животных, и репрограммирование клеток, которое возвращает их в стволовое состояние.

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