Ученые в Соединенных Штатах, трудящихся с мышами и дрожжами, нашли, что ген, что важен за регулирование активности генома, также призванчтобы вернуть поврежденную ДНК и больше, это происходит, меньше она в состоянии заботиться о целостности генома, тогда разрешающей хронически нерегулируемые геныначните процесс старения в клетках.Открытие было работой врача Дэвида Синклера из Отделения Pathology and Glenn Labs для Стареющего Изучения, Медицинской школы Гарварда,
Бостон, коллеги и Массачусетс от вторых научно-исследовательских центров в Соединенных Штатах, и издаются как изучение в проблеме 28 ноября изданияКлетка.Ученые знали в течение некоего времени назад, что активность гена изменяется со старением, но главные механизмы и что ведет их, собственного рода aтайна. Изучение предложило связь между повреждением ДНК и старением: к примеру, свободные радикалы и ультрафиолетовое повреждение заставляют клетки стареть, но точно как,по крайней мере, у млекопитающих, было неизвестно.
Одна подсказка откладывает то, что происходит в дрожжах. Примерно десять лет назад, Синклер и коллеги в лаборатории Массачусетского технологического университета Леонарда
Гуэрент понял, что белок, Sir2 стабилизировал геном дрожжей, но в то время как был паузу в ДНК, белок, покинул собственный пост и отправился в эффектрепарации, разрешая генам включить те стерильные дрожжи отпуска, особенность старения.«В течение десяти лет этот целый феномен в дрожжах, как полагали, относился лишь к дрожжам», сообщил Синклер. Так он, врач Филипп Обердоерффер, aпостдокторский ученый из его лаборатории Медицинской другие коллеги и школы Гарварда, решили определить то, что происходит у млекопитающих при помощи сложногоплатформа микромножества, чтобы изучить млекопитающую версию Sir2, названного SIRT1, в клетках мыши.
Они нашли, что SIRT1, вел себя как Sir2; это стабилизировало геном методом контролирования методом, из которого ДНК упакована в хроматин, сложное множествоДНК, РНК и белок, составляющий хромосомы в ядрах клеток. Как Sir2, SIRT1 хранит геном «юным» методом остановки геноввыключение и включение, когда они не были должны.
Исследователи нашли, что, когда ДНК повреждена, как Sir2 в дрожжах, млекопитающие белки SIRT1 призваны к оказать помощь с репарациями, и тогда какони отсутствуют, трансформации активности генома к структурам, увиденным в стареющем мозгу мыши. Синклер и сотрудники внесли предложение, чтобы подобные трансформации случились в остальныхиз тела также.
К примеру, все клетки имеют все гены чтобы сделать целый организм, но любая клетка лишь подобающа «включить» гены, регулирующиефункция той клетки. Так, почечной клетке не должны были включать гены печени.
SIRT1 вовлечен в соблюдение что геномная последовательная целостность,это походит, уменьшают обертывание, посредством хроматина, чтобы помешать нежелательным генам становиться активными. В то время как SIRT1 прогуливается, экспрессия гена становитсянерегулируемый и хаотичный.
«Это есть первым возможно фундаментальный принцип, причина старения этого, мы нашли», сообщил Синклер.«Критический белок руководит и какие гены являются отключённой и включенной, и вдобавок репарацией ДНК; это употребляется для обоих процессов, и это – польза», добавил он,растолковывая, что, потому, что все больше повреждения ДНК накапливается, более занятое, которым белки SIRT1 становятся с меньшим количеством и репарациями обслуживания хроматинаони делают, так, разрегулированная активность гена становится хронической и ведет к симптомам старения.
Это – то, что они нашли у стареющих мышей: хроническиразрегулированные гены были связаны с симптомами старения.Исследователи также поняли, что мыши лаборатории с избытком SIRT1 продемонстрировали меньше нежелательных трансформаций в экспрессии гена и улучшили свойство кДНК репарации. Быть может, это – метод замедлить процесс старения; методом разрабатывания лекарства, стимулирующего SIRT1, сообщили исследователи. Уже существуетдоказательства, что ингредиент красного вина resveratrol трудится через SIRT1, также, как и пару вторых предназначенных препаратов, которые находятся в разных этапах развития.
После ограниченной диеты калории, как также думают, замедляет старение и улучшает здоровье через SIRT1.Они продемонстрировали это при помощи мышей, генетически поменянных к лимфоме модели. Они дали им дополнительные копии SIRT1 либо накормили их активатором SIRT1resveratrol, и отысканный этим продлил их срок работы между 24 и 46 процентов.
Это изучение может растолковать, как те, которыми будет пребывать в том антистареющая работа процессов и химикатов, но потому, что Синклер растолковал, окончательный анализ, могут ли они хранитьгенный юный профиль.Изучение также говорит о том, что, где старение затронуто, млекопитающие и дрожжи страно подобны, что-то, что Синклер обрисовал как «красивоенанесение удара»:«Что-то столь простое, как дрожжи могут сообщить нам о механизме старения у млекопитающих», сообщил он.Guarente, сейчас доктор наук Novartis Биологии в MIT, заявил:«Превосходно, что стареющий механизм отыскал в дрожжах десятилетие назад, в которых сиртуинах [белки SIRT1] перераспределяют с повреждением либо старением, такжеприменимый к млекопитающим."«Это должно привести к новым подходам, чтобы обезопасисть клетки от разрушительных действий старения методом обнаружения препаратов, которые могут стабилизировать это перераспределение сиртуиноввремя», добавил он.Обердоерффер дал согласие, растолковав что:«Согласно этому определенному механизму, тогда как повреждение ДНК усиливает старение, фактической причиной не есть само повреждение ДНК, но отсутствие геназаканчивающееся регулирование."«Громадное изучение продемонстрировало, что этот определенный процесс регулирования активности гена, в противном случае известной как эпигенетика, возможно вполне поменян – в отличие от фактическогомутации в ДНК.
Мы видим тут через демонстрацию доказательства принципа, что элементы старения могут быть вполне поменяны», добавил он.Другие недавние изучения, думается, поддерживают эти результаты изучения, к примеру Чу-Xia Дэн из американского Национального Университета Диабета, Пищеварительных и Заболеваний почек,продемонстрировал, что мыши, не имеющие достаточного количества SIRT1, более чувствительны к повреждению ДНК и раку.«Перераспределение SIRT1 на хроматине вызывает геномную стабильность, но изменяет экспрессию гена на протяжении старения».Филипп Обердоерффер, Shaday Michan, Майкл Маквей, Рауль Мостославский, Джеймс Ванн, парк Sang-Kyu, Андреа Артлероде, Джудит Стегмаллер,
Анджела Хэфнер, Патрик Лоерч, Сара М. Райт, Кевин Д. Миллз, Azad Bonni, Брюс А. Яннер, Ральф Скалли, Томас А. Пролла, Фредерик В. Большой звук,Дэвид А. Синклер.Клетка, Vol 135, Неприятность 5, стр 907-918, 28 ноября 2008.DOI:10.1016/j.cell.2008.10.025
Источники: Cell Press, медицинская школа Гарварда.