Команда биологов из Калифорнийского университета в Сан-Диего обнаружила способ отсрочить старость. Ученые определили два молекулярных пути старения клеток и разработали метод генетического «переключения» между этими процессами. Новый подход позволил увеличить продолжительность жизни клеток на 82%. Исследование опубликовано в журнале Science.
Старение человека — это старение его организма, который состоит из множества маленьких элементов, клеток. Поэтому внутриклеточные процессы старения имеют непосредственное отношение к продолжительности нашей жизни.
Несколько лет назад научная группа из Сан-Диего выделила два основных пути клеточного старения. Ученые выяснили, что часть клеток стареет в процессе постепенного снижения стабильности ДНК — биомолекулы, в которой хранится основная генетическая информация. У другой части клеток нарушается функция митохондрий — органелл, производящих и запасающих энергию.
Чтобы запустить ту или иную программу старения, нужно активировать специальные гены. Они послужат матрицей для синтеза белков, которые потом буду участвовать в процессах старения. Среди множества белков, участвующих в молекулярном «увядании» клеток, ученым удалось выделить два ключевых: белок Sir2, отвечающий за регуляцию транскрипции ДНК, и белок HAP, вызывающий гибель митохондрий.
В данной работе ученые разработали специальную систему «умного старения». Ученые поэтапно воздействовали на синтез белков HAP и SIR2 в клетках дрожжей (Saccharomyces cerevisiae), тем самым переключая их между двумя программами старения. Результаты показали, что при таких «молекулярных качелях» срок жизни дрожжевых клеток увеличивается на 82%.
Продолжительность жизни клеток отслеживали в специальном микроскопе. Прибор регистрировал свечение внутриклеточных флуоресцентных белков, внесенных в клетки при помощи модификаций генома. Получая флуоресцентный сигнал, ученые понимали, что клеточный метаболизм работает и клетка жива.
В будущем команда планирует расширить свои исследования старения и начать эксперименты с различными типами клеток человека, включая стволовые клетки и нейроны.
«Наши результаты помогли установить связь между сложной архитектурой биомолекулярных взаимодействий и клеточным долголетием. Это открытие позволит нам сделать первые шаги в области моделирования биохимических каскадов внутри клетки, чтобы замедлить старение», — подытожил Нань Хао из Калифорнийского университета в Сан-Диего, один из авторов исследования.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
