|
(Illustration: Phil Scheuer)
Длина теломер влияет на состояние клетки задолго до достижения критической величины
По мнению клеточных биологов из Юго-западного медицинского центра Техасского университета (University of Taxes Southwestern Medical Center), открытый ими механизм регуляции экспрессии генов с участием концевых участков хромосом может помочь объяснить феномен старения клеток и то, как они инициируют развитие болезней.
Ученые установили, что концевые участки хромосом – теломеры - образуют петли, которые определяют, выключены ли определенные гены, когда клетка молода, и активируются ли они в дальнейшем, способствуя старению и развитию заболеваний.
«Наше исследование предполагает возможность существования потенциально нового механизма подавления теломерами генов в начале жизни и их дальнейшей активации на более поздних ее этапах, когда длина теломер прогрессивно уменьшается. Это новый способ регуляции генов, контролируемый длиной теломер», - комментирует свою работу доктор Джерри Шэй (Jerry Shay), профессор и вице-председатель кафедры клеточной биологии в Техасском университете, возглавлявший исследовательскую группу вместе со своим коллегой доктором Вудрином Райтом (Woodring Wright), профессором клеточной биологии и терапии.
Защищающие хромосомы теломеры становятся короче с каждым делением клетки. После того как их длина достигает критической величины, клетка больше не может делиться и входит в состояние, называемое сенесценцией, или в фазу остановки роста, в которой она производит продукты, отличные от синтезируемых молодой покоящейся клеткой. Большинство исследователей в этой области фокусируют свое внимание на той роли, которую этот процесс играет в развитии рака, но укорочение теломер, как было показано, влияет и на экспрессию генов.
Доктор Вудрин Райт (Woodring Wright), профессор клеточной биологии и терапии, и доктор Джерри Шэй (Jerry Shay), профессор и вице-председатель кафедры клеточной биологии в Юго-западном медицинском центре Техасского университета. (Фото: UT Southwestern Medical Center)
Шэй и Райт установили, что медленный «износ» теломер оказывает влияние на экспрессию генов, потенциально способствуя старению и началу развития болезней, еще до того, как теломеры укорачиваются до критической длины, ответом на что является повреждение ДНК, другими словами, сенесценция.
Это открытие, опубликованное в журнале Genes and Development, требует от ученых разработки новых методов картирования взаимодействий, происходящих рядом с концевыми участками хромосом, и использования широкого набора методик для подтверждения последствий этих взаимодействий.
В частности, исследователи показали, что при длинной теломере хромосома может образовывать петлю и за счет этого приближать теломеру к генам, которые ранее считались слишком далекими, чтобы быть регулируемыми теломерой. Если теломера и отдаленные гены на той же хромосоме сближаются друг с другом (образование петли приближает теломеры к генам, находящимся на расстоянии до 10 Мб), теломера, как правило, может подавить эти гены. И наоборот, если теломера коротка, хромосома не образует петли и теломера больше не может влиять на экспрессию генов-мишеней.
Исследователям удалось идентифицировать три гена, паттерны экспрессии которых изменяются длиной теломер, но, по их мнению, эти три гена – лишь верхушка айсберга.
Исходя из анализа результатов своей работы, Райт и Шэй разработали концепцию, согласно которой укорочение теломер может использоваться в качестве часового механизма, срабатывающего в ответ на физиологические изменения у очень долгоживущих организмов, таких как человек, с целью поддержания оптимального состояния клетки в процессе ее старения.
По материалам
Scientists uncover mechanism that controls the fitness of cells, impacting aging and disease
Оригинальная статья:
Jérôme D. Robin, Andrew T. Ludlow, Kimberly Batten, Frédérique Magdinier, Guido Stadler, Kathyrin R. Wagner, Jerry W. Shay, Woodring E. Wright. Telomere position effect: regulation of gene expression with progressive telomere shortening over long distances
Источник: NanoNewsNet
Еще о старении
Нокаут гена FAT10 у мышей замедляет процесс старения без видимых побочных эффектов
Антиоксиданты в борьбе со старением
Исследование на мышах дает новые ключи к пониманию возрастного снижения когнитивных способностей
Стероидный гормон поможет бороться с возрастными заболеваниями
Сборка и разборка теломеразного комплекса – новый механизм гомеостаза теломер
За старение мозга «расписался» бета-интерферон
Как же все-таки работает ресвератрол?
Препарат на основе иммуносупрессора рапамицина обращает вспять возрастное ослабление иммунитета
Новый класс антивозрастных препаратов – сенолитики
Белковые агрегаты защищают стареющую клетку
Related Articles: |
