Команда ученых из Калифорнийского университета Сан-Диего помогла расшифровать движущие силы, которые управляют как наш возраст клеток, и с ним последствия для распространения человеческой долговечности. Как описано в исследовании, опубликованном на Слушаниях Национальной академии наук, группа во главе с биологом Нань Хао использовала комбинацию технологий в разработке, информатике и биологии, чтобы проанализировать молекулярные процессы то старение влияния.Как возраст клеток, повреждение в их ДНК накапливается со временем, ведя, чтобы распасться в нормальном функционировании и в конечном счете получающийся в смерти.
Естественный биохимический процесс, известный как «глушение хроматина», помогает защитить ДНК от повреждения. Процесс глушения преобразовывает определенные области ДНК от свободного, открытого государства в закрытое, таким образом ограждая регионы ДНК.
Среди молекул, которые способствуют глушению, семья белков – широко сохраненный от бактерий людям – известный как сиртуины. В последние годы химические активаторы сиртуинов получили много внимания и продаются как nutraceuticals, чтобы помочь глушению хроматина в надеждах на замедление процесса старения.
Все же в то же время ученые нашли, что такой хроматин, заставляющий замолчать также, мешает защищенным регионам ДНК выразить РНК и белки, которые выполняют биологические функции, и в результате чрезмерное глушение могло пустить под откос нормальную физиологию клетки.Используя ультрасовременные вычислительные и экспериментальные подходы в дрожжах, которые позволили исследователям отслеживать глушение хроматина в беспрецедентных деталях через поколения во время старения, ученые Сан-Диего UC обнаружили, что полная потеря такого глушения приводит к ускоренному старению клетки и смерти. Однако исследователи так же нашли, что непрерывный хроматин, заставляющий замолчать также, приводит клетки к сокращенной продолжительности жизни.
Таким образом, хроматин заставляет замолчать или не заставляет ответ замолчать, чтобы задержать старение? Ответ произошел из нового исследования: Оба.По словам исследователей, природа развивала умный способ решить эту дилемму.
«Вместо того, чтобы остаться в глушении или глушении состояния потерь, клетки переключают свою ДНК между открытым (глушение потери) и закрытый (глушение) государства периодически во время старения», сказал Хао. «Таким образом клетки могут избежать длительной продолжительности в любом государстве, которое вредно, и сохраните основанное на времени равновесие, важное для их функции и долговечности».Поскольку они провели свои эксперименты в дрожжах, исследователи говорят, что анализ такой динамики в людях, вероятно, будет намного более сложным и потребует большего количества запутанных исследований.«Когда клетки стареют, они теряют свою способность поддержать это периодическое переключение, приводящее к в возрасте фенотипов и в конечном счете смерти», сказал Хао. «Значение вот – то, что, если мы можем так или иначе помочь клеткам укрепить переключение, тем более, что они стареют, мы можем замедлить их старение. И эта возможность – то, что мы в настоящее время преследуем».
Хао кредитует результаты на мультидисциплинарную команду исследователей Сан-Диего UC, которые имеют дополнительные экспертные знания и разделяют общие интересы в исследовании старения, включая способность, студентов и постдокторантов. В дополнение к экспертным знаниям Хао в Молекулярной биологии / Количественная Биология, среди других преподавателей в команде Лоррэйн Пиллус (Молекулярная биология), Джефф Хэсти (Молекулярная биология / Биоинженерия) и Лев Цимринг (Институт BioCircuits). Бумага PNAS отмечает первые значительные результаты от сотрудничества.
«Я полагаю, что это сотрудничество произведет в ближайшем будущем много нового понимания, которое преобразует наше понимание в базовую биологию старения и приведет к новым стратегиям способствовать долговечности в людях», сказал Хао.Среди авторов статьи также были Янг Ли, Мэн Цзинь, Ричард О’Лафлин и Филип Биттин.