Древние философы искали в алхимии ключи к вечной жизни. Сегодня исследователи обращаются к своим дрожжам. Эти одноклеточные микробы долгое время служили модельными системами для загадки процесса старения, и в выпуске « Cell Metabolism» на этой неделе они дополняют еще одну деталь.
Ссылки по теме
Медицинский факультет Перельмана при Пенсильванском университете
Система здравоохранения Пенсильванского университета
Исследование, проведенное учеными из Пенсильванского университета, идентифицирует новую молекулярную схему, которая контролирует продолжительность жизни дрожжей и более сложных организмов, и предлагает терапевтическое вмешательство, которое может имитировать эффект увеличения продолжительности жизни от ограничения калорий, без каких-либо диетических ограничений. В конце концов, как говорит старший писатель Шелли Бергер, доктор философии , «кто хочет жить на 500 калорий в день?»
Бергер, профессор в области интеграции знаний Пенсильвании на кафедрах генетики и клеточной биологии и биологии развития в Медицинской школе Перельмана и на кафедре биологии Школы гуманитарных и естественных наук, изучает эпигенетику, науку о контроле генетической информации. Эпигенетика включает несколько регуляторных слоев, включая упаковку хроматина - упорядоченное обертывание ДНК вокруг гистоновых белков в ядре клетки. Изменяя эту упаковку ДНК, клетки могут контролировать, когда и как экспрессируются гены.
«Старение - это отчасти накопление клеточного стресса», - объясняет она. «Если вы сможете лучше реагировать на эти стрессы, это уменьшит ущерб, который они могут причинить».
Бергер и ее команда искали связанные с хроматином гены, которые могли бы влиять на продолжительность жизни, путем поиска генов, которые уже участвовали в эпигенетической регуляции, которая могла бы увеличивать продолжительность жизни при удалении в дрожжах, Saccharomyces cerevisiae . Один из таких генов увеличил продолжительность жизни примерно на 25 процентов - это соответствует увеличению продолжительности жизни человека с 75 до 95 лет - существенное преимущество для долголетия, отмечает Бергер. Исследование, проведенное докторантом Вэйвэем Дангом, доктором философии , было направлено на то, чтобы выяснить, как было достигнуто это увеличение продолжительности жизни и было ли это связано с клеточным стрессом.
Во-первых, команда спросила, является ли ген ISW2 частью ранее идентифицированных путей долголетия, особенно тех, которые связаны с ограничением калорийности, хорошо известной стратегией увеличения продолжительности жизни. Но пути, включающие форму модификации хроматина (ацетилирование гистонов), оказались пустыми, как и альтернативный путь, включающий контроль роста, предполагая, что ISW2 функционирует посредством невиданного ранее механизма.
Затем команда искала ответы на вопрос о функции белка ISW2 и обнаружила, что его отсутствие изменяет экспрессию генов, участвующих в защите клеток от таких стрессов, как повреждение ДНК. Удаление ISW2 увеличивает экспрессию и активность генов в путях восстановления повреждений ДНК - эффект также наблюдается при ограничении калорийности.
