Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Category:

Как нейроны работают над самосохранением

Ученые из Института биологических исследований Солка применили новый метод изучения процессов восстановления ДНК в нейронах и выяснили, как именно нервные клетки поддерживают целостность своей «главной информационной молекулы».

Как нейроны работают над самосохранением

Оказалось, что существуют горячие точки, где процесс «починки» ДНК идет наиболее активно, причем они связаны с нейродегенеративными заболеваниями и «созреванием» молекул РНК, на основе которых затем строятся белки. Больше молекулярных подробностей – в журнале Science.



Дезоксирибонуклеиновая кислота или, по-простому, ДНК – основа сохранения постоянства всего живого. Она несет в себе информацию обо всех белках нашего организма и не только. Также на нас постоянно и изнутри, и извне воздействуют различные неблагоприятные условия (например, свободные радикалы, так и норовящие выбить из молекул «плохо лежащие» электроны, или же радиация), и части ДНК могут повреждаться, причем, десятки тысяч раз в день. Чтобы эти повреждения критически не сказались на жизнедеятельности клеток, в них существует противоположно направленный процесс, называемый репарацией. Ее осуществляют «специально подготовленные» ферменты, которые меняют «ошибочную» версию фрагмента ДНК на правильную.

Как правило, наиболее активно репарация происходит в делящихся клетках, например, эпителиальных или клетках соединительной ткани. Тем не менее поддержание этого процесса на должном уровне крайне необходимо и «долгожителям» нашего организма – нейронам. Но то, как в них происходит репарация, пока изучено недостаточно.

Как нейроны работают над самосохранением
Схематическое представление методологии работы. Внедрение меченого нуклеотида в неделящийся нейрон, изоляция ДНК, “проявление” меченого нуклеотида, умножение методом ПЦР и секвенирование.

Коллектив авторов из США воспользовался методом изучения репарации ДНК, названным Repair-seq, суть которого состоит в том, чтобы в места повреждений внедрить меченый нуклеотид, а затем по нему оценить активность «работы» по восстановлению молекулы. Авторы пишут, что создали этот метод сами, но интересно, что незадолго до этого в журнале Nature вышла статья, в которой очень похожим методом также оценивалась репарация ДНК в нейронах, только немного в других ее местах. Вот она, настоящая научная гонка.

Исследователи работали с культурами нейронов, полученными из стволовых клеток человека. Результаты экспериментов оказались ожидаемыми – в нейронах действительно обнаружилось очень много мест с репарацией. Но любопытным стал факт, что они были разбросаны не случайно и сильно повторялись от клетки к клетке. Ученые назвали эти места горячими точками.

Присмотревшись к ним пристальнее, авторы выявили, что 23,5 процента горячих точек приходились на те места ДНК, на которых активно происходила транскрипция – процесс считывания информации и перевод ее в последовательность РНК. Причем, большинство их этих точек располагались в местах «запуска» транскрипции генов – промоторах. А вообще более 67 процентов мест репарации приходились именно на гены, причем, наиболее активные в нейронах.

Еще один любопытный факт, который удалось установить – то, что большинство этих генов оказались связаны с нейродегенеративными заболеваниями (в том числе болезнью Альцгеймера) и с «созреванием» молекул РНК до готовности стать основой белка – сплайсингом. Причем, многие участки репарации располагались рядом с «биологическими часами» клетки – местами метилирования ДНК. Авторы предполагают, что такое соседство со временем может привести к смещению горячих точек, а это, в свою очередь, приведет к большему накоплению ошибок в ключевых генах, поломки в которых инициируют процессы нейродегенерации.

В целом, метод Repair-seq может оказаться полезным для выявления и других закономерностей восстановления ДНК не только в нейронах, но и, например, в кардиомиоцитах, которые тоже считаются клетками-долгожителями.

Текст: Анна Хоружая





Ссылка на источник

Tags: ДНК, генетика, инструменты и методы, нейробиология, нейроновости
Subscribe

Posts from This Journal “нейроновости” Tag

Buy for 20 tokens
По поводу моего вчерашнего поста "Я разорён", каюсь, был не прав, однако получил очень полезный фитбек. Об этом подробно... (фото: Яндекс Картинки, кадр из к/ф Во все тяжкие) Возможно было глупо использовать стандартную подачу информации, а именно "кликбейт", когда пишу…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 1 comment