logo

Пользовательского поиска

Sunday 22nd of July 2018

Новая группа белков увеличивает продолжительность жизни лабораторных червей на 30 процентов

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Старение
Автор: Administrator   
20.06.2010 10:25

 

Круглый червь Caenorhabditis elegans

 

Круглый червь Caenorhabditis elegans. (Фото: iStockphoto/Nancy Nehring)

 

 

 

 

Ученые из Медицинской школы Стэнфордского Университета (Stanford University School of Medicine) обнаружили новую группу белков, принимающих участие в определении продолжительности жизни лабораторных червей. Блокирование экспрессии одного белка из этой группы увеличивает продолжительность их жизни до 30 процентов. Так как эти белки задействованы в репродуктивной системе червей, исследование предоставляет еще одно доказательство связи между долголетием и способностью к воспроизведению потомства.


В частности, исследователи продемонстрировали, что белки эти участвуют в эпигенетических процессах – феномене, при котором химическая модификация ДНК и окружающих ее белков влияет на то, как она упакована и экспрессируется в клетке. Хотя организм не может изменить унаследованную последовательность генов в ДНК, эпигенетические изменения позволяют ему блокировать или настраивать их экспрессию в ответ на условия окружающей среды и внешние сигналы.

«Мы показали, что эпигенетические изменения могут влиять на продолжительность жизни организма, но только в контексте интактной репродуктивной системы», - говорит доцент кафедры генетики Анна Брюне (Anne Brunet), PhD. Доктор Брюне – руководитель исследования, результаты которого опубликованы в журнале Nature.

Круглые черви Caenorhabditis elegans– широко используемые лабораторные животные. За ними легко ухаживать, а короткая продолжительность жизни, около четырех недель, делает их хорошей моделью для исследования этого вопроса. Однако, по техническим причинам, большинство ученых, занимающихся проблемой продолжительности жизни, проводят свои эксперименты на стерильных червях.

Доктор Брюне и аспирант Эрик Грир (Eric Greer) решили исследовать влияние на продолжительность жизни эпигенетических изменений. Но их интересовало, не будет ли для их работы более подходящим использовать червей, способных к размножению. В конце концов, другие работы на этих животных показали, что способность к размножению, по крайней мере, косвенно, связана с продолжительностью жизни.

Использовав метод РНК-интерференции на способных к размножению червях, Грир последовательно – один за одним – заблокировал экспрессию генов, способных влиять на эпигенетический статус клетки. Он обнаружил некоторое количество генов, подавление которых приводило к увеличению продолжительности жизни на 30 процентов.

Ген, вызывающий наиболее выраженный эффект, Ash-2, кодирует белок, функционирующий как метилтрансфераза, что означает, что он вместе с другими белками добавляет химическую метку, метильную группу СН3, к компоненту структуры для упаковки ДНК клетки – гистону. Наличие или отсутствие такой метки определяет, останется ли ДНК плотно закрученной, как нитка на катушке, или раскрутится, позволяя своим генам экспрессироваться.

Подавление активности Ash-2 уменьшает количество метильных групп на гистоне, что делает ДНК недоступной и каким-то образом продлевает жизнь животного на 30 процентов. С другой стороны, ученые установили, что блокирование экспресcии белка Rbr-2, удаляющего метку, – деметилазы – укорачивает продолжительность жизни червей на 15-25 процентов. Продолжительность жизни червей, у которых были заблокированы оба гена, была несколько меньше обычной.

Очевидно, что уровень метилирования именно в этом месте гистона важен для продолжительности жизни. Но почему?

Исследователи установили, что Ash-2 наиболее сильно экспрессируется в половых клетках, а также во вновь образовавшихся яйцах. В этих клетках наблюдается и высокий уровень метилирования. Когда Грир заблокировал экспрессию Ash-2 у червей с отсутствием половых клеток, он обнаружил, что это больше не приводит к увеличению продолжительности жизни. Очевидно, что для ее регулирования необходима интактная половая клетка.

Дальнейшие исследования показали, что активность Ash-2 оказывает влияние на экспрессию нескольких генов, специфичных для половых клеток, включая группу, влияющую на продолжительность жизни взрослых особей. Блокирование экспресcии Ash-2 только в половых клетках, а не во всем организме червя, увеличивало продолжительность его жизни, так же как и избыточная экспрессия в них белка-деметилазы Rbr-2. Наконец, еще одна серия экспериментов показала, что для того, чтобы нокаут Ash-2 производил эффект, необходимо наличие зрелых яиц.

Анна Брюне (Anne Brunet), PhD.

 

Анна Брюне (Anne Brunet), PhD. (Фото: med.stanford.edu)

 

 

«Мы еще точно не знаем, как это работает механически, - говорит доктор Брюне, - но для увеличения продолжительности жизни наличие половой клетки абсолютно необходимо».

В будущем исследователи планируют отследить статус метилирования гистона на протяжении всей жизни червя. Так как эпигенетические изменения обратимы, вполне вероятно, что они увидят естественный циклический процесс, наблюдаемый по мере старения его организма. Ученые также хотели бы изучить воздействие на метилированный гистон влияющих на продолжительность жизни факторов окружающей среды, таких как ограничение калорий.

«Старение – очень пластичный процесс», - говорит доктор Брюне, которая считает, что Ash –2, вполне возможно, работает и в других клетках червя. «Такое метилирование не влияет на репродуктивные функции напрямую, но оно каким-то образом оказывает влияние на весь организм». Возможно, предполагают ученые, гены, активированные потерей функции Ash-2, работают вместе с другими факторами, производимыми зрелыми яйцами, продлевая жизнь животного».

«В том, что репродуктивная система принимает участие в определении продолжительности жизни, есть определенный смысл, так как это фактически единственная «бессмертная» часть организма», - говорит Брюне. «В этом контексте тело является лишь простой смертной упаковкой».

 

 

По материалам:

Study identifies proteins that extend life span in worms

 

Оригинальная статья:

Eric L. Greer, Travis J. Maures, Anna G. Hauswirth, Erin M. Green, Dena S. Leeman, Géraldine S. Maro, Shuo Han, Max R. Banko, Or Gozani & Anne Brunet. Members of the H3K4 trimethylation complex regulate lifespan in a germline-dependent manner in C. elegans

 

© «Новая группа белков увеличивает продолжительность жизни лабораторных червей на 30 процентов». Полная или частичная перепечатка материала разрешается при обязательной незакрытой от индексации, незапрещенной для следования робота активной гиперссылке на страницу Старение. Письменное разрешение обязательно.

 

 

Еще о старении


Биологи нашли еще один ключ к клеточному старению

Секреты долголетия

Почему так долго живет саламандра?

Установлена связь между белками множественной лекарственной резистентности и продолжительностью жизни клеток

Ученые подтвердили тесную связь белка SIRT1 и гипоталамуса в реакции организма на низкокалорийную диету

Белки, связанные с нейродегенеративными заболеваниями, образуют бляшки в процессе нормального старения

Очередной шаг на пути к созданию антивозрастных препаратов

Биологические часы: ученые изучают вклад эпигенетики в старение клеток

Ученые выведали у природы ключевой путь к старению

Теломераза поворачивает процесс старения вспять?

 

 

Related Articles:
 

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday912
mod_vvisit_counterYesterday1222
mod_vvisit_counterThis week912
mod_vvisit_counterLast week7705
mod_vvisit_counterThis month21028
mod_vvisit_counterLast month29238
mod_vvisit_counterAll days4055474

We have: 80 guests, 5 bots online
Your IP: 54.80.7.173
 , 
Today: Июл 22, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.