Как омолодить организм на клеточном уровне, подскажет "упаковка" ДНК

Как омолодить организм на клеточном уровне, подскажет

Ученые выяснили детали механизма клеточного старения, запускающегося по мере деления клеток и вызывающего изменения в структуре упаковки ДНК, что может быть использовано для разработки новых методов омоложения стареющего организма, сообщает журнал Nature Structural and Molecular Biology.

Старение клетки, в отличие от старения людей или животных, заключается не в постепенном угасании, дряхлении и утрате способности выполнять какие либо функции, а в том, способна ли клетка совершить очередной акт деления. С течением времени скорость деления клеток замедляется до тех пор, пока этот процесс не прекращается совсем.

Именно прекращение подпитки организма новыми клетками в самых разных типах тканей и приводит к его старению в целом. До сих пор, однако, ученым неизвестны детальные причины замедления деления клеток и методы обращения этого процесса вспять или хотя бы его замедления. Считается, что за старение каким-то образом отвечают теломеры - концевые участки хромосом, укорачивающиеся каждый раз при акте деления клетки .

"До нашего исследования мы знали, что теломеры становятся короче по мере того, как клетка делится, и когда они становятся слишком короткими, клетки либо перестают делиться, либо вовсе отмирают. Таким образом, что-то должно, по нашему мнению, передавать сигнал от теломер ко всему клеточному ядру, который бы запускал какие-то изменения в работе ДНК в целом", - сказал соавтор публикации Ян Карлсендер (Jan Karlseder) из Солковского института биологических исследований, слова которого приводит пресс-служба этой организации.

Карсендер и его коллеги провели сравнения в количестве особых белков гистонов между старыми и молодыми клетками, выращиваемыми в искусственных условиях. Гистоны образуют комплексное соединение с молекулами ДНК в ядре, помогают им принять определенную форму трехмерную структуру упаковки, образуя так называемый хроматин - вещество на основе ДНК, из которого состоят хромосомы.

Очень быстро команда Карсендера обнаружила, что старые клетки, претерпевшие около 75 актов деления, содержат в своем ядре заметно меньше гистонов по сравнению с молодыми, делившимися всего около 30 раз, передает РИА Новости.

"Эти белки выполняют вспомогательную функцию во всех участках ДНК, а потому ее нарушение из-за недостатка гистонов неизбежно сказывается на работе всего генома", - сказал соавтор статьи Роди О'Салливан (Roddy O'Sullivan).

Проведя более тщательный анализ, ученые обнаружили, что негативные изменения в количестве и разнообразии гистонов наблюдались у клеток на всех стадиях их жизни в зависимости от количества осуществленных процессов деления.

Эта работа демонстрирует, что старение, вопреки широко распространенному убеждению, будто возрастные болезни наступают из-за накопления повреждений в самой ДНК, является намного более сложным процессом. Процесс старения может ускоряться за счет укорочения теломер, искажающих взаимодействие генов с гистонами и таким образом нарушающих их работу.

Также ученые показали, что генетическое вмешательство в клетку с тем, чтобы вернуть ей способность производить дополнительные количества гистонов, позволило заметно повысить количество и разнообразие этих белков даже в старых клетках. Именно так, по мнению авторов, можно добиться продления жизни клеток.

"Если мы будем просто искусственным путем удлинять теломеры, мы можем перевести их в так называемое "бессмертное" состояние, свойственное раковым клеткам", - пояснил Карлсендер.

Ещё в разделе

Ученые вывели генетически модифицированные сорта картофеля с повышенным содержанием белка

Ученые вывели генетически модифицированные сорта картофеля с повышенным содержанием белка

Ученые вывели генетически модифицированные сорта картофеля, содержащие по сравнению с обычными сортами на 60% больше белков; это поможет сделать блюда на основе этого овоща более питательными и полезными, что особенно важно для жителей беднейших стран мир

Ученые разработали технологию создания электронной кожи

Ученые разработали технологию создания электронной кожи

Ученые разработали технологию создания так называемой «электронной кожи», обладающей тактильной чувствительностью человеческой - способностью определять силу и локальность нажатия

Ученые научились предсказывать вымирание популяции

Ученые научились предсказывать вымирание популяции

Ученые из университета штата Джорджия выяснили, что вымирание популяции можно предсказать по ряду внешних признаков задолго до того, как начнется критическое сокращение численности организмов.

Супернюх получат с помощью клеток лягушки

Супернюх получат с помощью клеток лягушки

Можете ли вы представить робота с обонянием? С помощью генетически модифицированных клеток лягушки, в соответствии с Сойо Такеучи, биоинженером в Университете Токио в Японии, это стало возможным

Искуственный пчелиный глаз позволит лучше понять зрение насекомых

Искуственный пчелиный глаз позволит лучше понять зрение насекомых

Несмотря на крошечный мозг, у пчел замечательные навигационные способности, основанные на зрении

Ученые создали новый искуственный ум, способный эволюционировать

Ученые создали новый искуственный ум, способный эволюционировать

Ученые из университета штата Мичиган создали искусственный разум, который способен на самостоятельную эволюцию

Бактерии могут стать производителями нового вида биотоплива из промышленных и сельскохозяйственных отходов,

Бактерии могут стать производителями нового вида биотоплива из промышленных и сельскохозяйственных отходов,

Бактерии могут стать производителями нового вида биотоплива из промышленных и сельскохозяйственных отходов, не отличающегося по своим параметрам от обычного бензина. Стоимость такого топлива может не превышать 50 долларов за баррель.

Создана система, позволяющая наблюдать процесс работы генов в клетке

Создана система, позволяющая наблюдать процесс работы генов в клетке

Ученые создали систему, впервые позволяющую наблюдать процесс работы генов в клетке в реальном времени. Работа исследователей опубликована в журнале Nature Methods. Ее краткое изложение приводит портал Nature News

Хирурги впервые провели операцию по полной пересадке лица

Хирурги впервые провели операцию по полной пересадке лица

Парижские хирурги успешно провели первую в мире полную пересадку лица. 35-летний Джером (фамилия не уточняется) получил новую внешность от мёртвого донора

Теперь электрический ток человек сможет вырабатывать самостоятельно

Теперь электрический ток человек сможет вырабатывать самостоятельно

Ученые из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий смогли создать особый материал, который дает возможность получать энергию из двигающегося человеческого тела. Электрический заряд удается получить за счет пьезоэлектрического эффекта.

В мире скоро появятся стойкие к вирусам свиньи

В мире скоро появятся стойкие к вирусам свиньи

Научные сотрудники из Рослинского института создали генетически модифицированных свиней, которые характеризуются устойчивостью к вирусам PRRSV, способным провоцировать репродуктивно-респираторный синдром.

В Мексике родился уникальный ребенок

В Мексике родился уникальный ребенок

В апреле нынешнего года в Мексике на свет появился ребенок, зачатие которого происходило с использованием митохондриальной ДНК третьего человека.

Американцы собираются оживить мозг

Американцы собираются оживить мозг

Сотрудники американской биотехнологической компании Bioquark планируют доказать, что смерть мозга не является необратимой. Для реализации задуманного биологи разработали уникальные технологии «оживления» главного человеческого органа.

Сердце свиньи и организм бабуина – могут ли они существовать вместе

Сердце свиньи и организм бабуина – могут ли они существовать вместе

Благодаря современным генетическим знаниям бабуин смог прожить 945 дней с пересаженным ему сердцем свиньи. Достигнутые результаты этого эксперимента дают возможность надеяться на успешную трансплантацию человеку органов от доноров-животных.

Криобиологи успешно провели заморозку головного мозга млекопитающего

Криобиологи успешно провели заморозку головного мозга млекопитающего

Американские биологи впервые продемонстрировали мозг кролика, который находился в стадии длительной заморозки, после чего был восстановлен. Стоит отметить, что результаты эксперимента сильно удивили ученых.

Новая методика позволит бороться с патологиями у собак

Новая методика позволит бороться с патологиями у собак

Спустя 37 лет после рождения первого ребенка, зачатого при помощи искусственного оплодотворения, на свет появились щенки, которые были зачаты точно таким же методом.

Создано самое мощное в мире сердце

Создано самое мощное в мире сердце

Ученые из Америки создали самое мощное в мире искусственное сердце. Для реализации проекта были использованы исключительно мягкие материалы. Пенообразный и высокоэластичный силикон дает возможность прокачивать достаточно большие объемы жидкости по сравнению с другими приборами.

Исследователи заставили нанорыбок двигаться

Исследователи заставили нанорыбок двигаться

Американские ученые разработали новую технологию 3D-печати микророботов в форме рыбок, которые способны передвигаться в жидкой среде.

Ученые придумали новый метод борьбы с лихорадкой денге

Ученые придумали новый метод борьбы с лихорадкой денге

Огромное количество генетически модифицированных комаров были выпущены в бразильском городе Пирасикаба. В данном случае речь идет о необычных самцах-мутантах. Все дело в том, что насекомые передают самкам ген, который провоцирует смерть личинок до достижения ими половой зрелости. К такому решению пришлось прибегнуть, так как был зафиксирован рост популяции переносчиков лихорадки денге.

Оценка:

Пока комментариев нет