Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Черви помогли найти ключ к долголетию и здоровой старости

Со времён неолита до начала девятнадцатого века средняя продолжительность человеческой жизни не превышала 30 лет. Даже в относительно недавнем 1940 году ожидаемая продолжительность жизни в СССР составляла около 40 лет, а в наиболее благоприятных странах Скандинавии – 60 лет. И лишь недавно, благодаря стремительному развитию медицины, люди стали жить так долго, как никогда прежде (даже задумались о массовом переходе за отметку в 100 лет).

Но, увы, жить долго не означает оставаться полным сил и здоровым. И сегодня большинство стариков, достигнувших преклонных лет, на протяжении десятилетий страдают от хронических возрастных заболеваний, подчас мечтая поскорее покинуть этот бренный мир.



черви помогли найти ключ к долголетию
Новое исследование поможет создать рецепт долголетия и здоровой старости.

До сих пор учёные ищут биологические факторы, которые со временем приводят к повреждению клеток. Теперь исследователи из Гарвардского университета обнаружили связь между старением и одним из основных биологических процессов, известным как сплайсинг РНК. Это открытие не только проливает свет на роль молекулярного механизма в продлении жизни, но и намекает на возможность его настройки для здорового старения.

«То, что уничтожает нейроны при болезни Альцгеймера, конечно, отличается от причин сердечно-сосудистых заболеваний, но основным фактором риска для всех этих болезней является старение, – говорит старший автор исследования Уильям Мэйр (William Mair). – Таким образом, один из самых больших вопросов – существует ли общий принцип в работе молекулярных систем, который позволяет таким заболеваниям закрепиться в органах?»

Чтобы разобраться, как старению может помешать сплайсинг РНК, для начала стоит напомнить, как происходит синтез молекул белков, которые являются основными строительными блоками клеток человеческого тела, а также регулируют работу органов и тканей. «Рецепты» их изготовления зашифрованы в генетическом коде и хранятся в ядре каждой клетки, как в библиотеке.

Создание нового белка начинается с того, что на основе отдельного участка ДНК – гена, строится так называемая матричная РНК, закодированные в коде аминокислоты собираются в белок.

Но гены, как и построенные на их основе молекулы РНК, содержат некодирующие участки, которые необходимо вырезать в процессе сплайсинга перед началом синтеза белка.

Стабильное производство РНК и белков является ключом к сохранению молодости и здоровья, поэтому исследователи хотели узнать, какой эффект оказывают изменения в сплайсинге, неизбежно возникающие с возрастом.

Мэйр и его коллеги проводили эксперименты с червём аскаридой вида Caenorhabditis elegans, которая является традиционным и в какой-то степени легендарным модельным организмом в биологии. Это первое животное, для которого был расшифрован геном и составлена полная карта нейронов нервной системы. Кроме того, аскарида может стать первым живым существом, которое в ближайшем будущем отправится к Марсу. Важно, что у C. elegans примерно столько же генов, как и у человека, поэтому она широко используется в генетических исследованиях.

«Аскарида является отличным объектом для изучения старения, потому что эти черви живут всего три недели, и в течение этого времени демонстрируют явные признаки возрастного увядания, – объясняет первый автор исследования Каролина Хейнц (Caroline Heintz). – Например, они теряют мышечную массу, у них снижается репродуктивная функция, ухудшается работа иммунной системы и даже появляются морщины на коже».

Поскольку клетки червей прозрачны, учёные смогли пометить отдельные гены флуоресцентными белками и в реальном времени наблюдать, как изменяется процесс сплайсинга по мере старения аскариды. Уже через пять дней команда могла не только выделить в популяции особей, у которых сплайсинг оставался на нормальном уровне дольше, чем у других, но и точно прогнозировать продолжительность жизни каждого червя, исходя из динамики этих изменений.

«Это действительно интересный результат, который позволяет предположить, что когда-нибудь мы сможем использовать сплайсинг в качестве биомаркера для определения ранних признаков старения», – говорит Хейнц. Но не только это обрадовало учёных, был и другой важный результат.

Впоследствии исследователи разработали систему пищевых ограничений, которая, как показали предыдущие работы, способна продлевать жизнь червей (и не только). В результате процесс сплайсинга аскарид постоянно оставался на ̎юношеском̎ уровне и не изменялся с возрастом.

На последнем этапе команда сосредоточилась на отдельном элементе процесса сплайсинга, известном под названием фактор сплайсинга 1 (SFA-1). Он входит в состав сплайсосомы – массивной молекулярной структуры, которая непосредственно занимается удалением некодирующих участков РНК. Оказалось, что повышение уровня SFA-1 в клетках продлевает жизнь аскарид. Это открытие особенно важно, потому что аналогичный элемент присутствует в механизме сплайсинга у человека.

«Эти удивительные результаты показывают, что изменение сплайсинга РНК может быть одним из главных признаков процесса старения, – говорит Мэйр. – Наша работа открывает совершенно новое направление для исследований, которые могли бы помочь понять, как продлить жизнь и оставаться при этом здоровым».

Подробнее с работой американских учёных можно ознакомиться в статье, опубликованной в журнале Nature.

Ссылка на источник

Tags: ДНК, РНК, биотехнология, генная инженерия, знания, исследования, наука, старость
Subscribe
Buy for 20 tokens
Что изучает социальная антропология? Почему противопоставление «природы» и «культуры», считавшееся базовым со времен Клода Леви-Стросса, перестало работать? В каком смысле люди всю жизнь играют самих себя, как человеку в повседневной жизни помогают фантомные объекты и почему с точки зрения…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 1 comment