Проучвания на стареенето при животни показват, как да се обърне процесът
Стареенето изглежда засяга клетъчните процеси по един и същи начин в пет много различни вида животни, включително и хората. Според едно от последните проучвания това са плодови мушици, плъхове, мишки и червеи. Констатациите могат да помогнат да се обясни, какво определя стареенето и да се открият начини за обръщане на процеса.
С напредване на възрастта, различни молекулярни процеси в клетките стават все по-малко надеждни. Генните мутации са по-чести и краищата на хромозомите се откъсват, което ги прави по-къси. Много проучвания са изследвали ефектите на стареенето върху генната експресия, но малцина са изследвали как влияе върху транскрипцията. Това е процесът, при който генетичната информация се копира от планова ДНК верига към РНК молекули.
Небрежно копиране
Учените анализират транскрипционните промени на целия геном в пет организма: червеи, плодови мушици, мишки, плъхове и хора. Това се прави с различни възрастови групи. Изследователите измерват как стареенето променя скоростта, с която ензимът управляващ транскрипцията, РНК полимераза II (Pol II), се движи по веригата на ДНК, докато прави копието на РНК. Те установяват, че Pol II става по-бърз с възрастта, но по-малко прецизен и по-склонен към грешки във всичките пет групи.
Предишни изследвания показват, че ограничаването на диетата и инхибирането на инсулиновото сигнализиране може да забави стареенето и да удължи живота на много животни. След това изследователите проучват дали тези мерки имат някакъв ефект върху скоростта на Pol II. При червеи, мишки и плодови мушици, които носят мутации в инсулинови сигнални гени, Pol II се движи с по-бавно темпо. Ензимът също пътува по-бавно при мишки на нискокалорична диета.
Основният въпрос е дали промените в скоростта на Pol II влияят на продължителността на живота. Изследователите проследяват оцеляването на плодови мушици и червеи, които носят мутация забавяща Pol II. Тези животни са живели с 10% до 20% по-дълго от своите събратя. Когато учените използват генно редактиране, за да обърнат мутациите в червеите, продължителността на живота се скъсява. Това установява причинно-следствената връзка.
Ускоряване на темпото
Въпросът е, дали ускорението на Pol II може да се обясни със структурни промени в начина, по който ДНК е опакована в клетките. За да се сведе до минимум пространството, което заемат огромните нишки от генетична информация, та са плътно навити около протеини, наречени хистони, в снопове, наречени нуклеозоми.
Анализирайки човешки белодробни клетки и клетки от пъпна вена, изследователите установяват, че стареещите клетки съдържат по-малко нуклеозоми, което позволява на Pol II да пътува по-бързо. Когато екипът засилва експресията на хистони в клетките, Pol II се движи с по-бавно темпо. При плодовите мухи повишените нива на хистони изглежда увеличават продължителността на живота.
Има надежда
Вълнуващите резултати демонстрират, как механизмите на стареене са последователни при далечно свързани видове. Освен това отваря вратата за изследване, как Pol II може да бъде мишена за лекарства, които забавят процеса на стареене.
Промените в процеса на транскрипция на Pol II са замесени в много заболявания, включително различни видове рак. Вече са разработени набор от лекарства, които са насочени към Pol II и молекулите, които го улесняват. Ако някои от тях бъдат ефективно пренасочени, може да се изследват ефектите им върху стареенето.
