Кратковременный стресс способствует продлению жизни — исследование

Форма стресса, называемая изменениями в архитектуре хроматина, или стресс хроматина, запускает в клетках реакцию, которая приводит к увеличению продолжительности жизни клеток. Данное исследование опубликовано в журнале Science Advances.

Введение

Ученые из Медицинского колледжа Бейлора (Baylor College of Medicine) и Института методистов Хьюстона (Houston Methodist Research Institute) сообщают, что умеренные уровни стресса хроматина вызывают стрессовую реакцию у дрожжей, крошечного лабораторного червя C. elegans, эмбриональных стволовых клеток плодовой мухи и мыши, что в свою очередь способствует долголетию клеток. Полученные данные свидетельствуют о том, что стрессовый ответ хроматина и долголетие клеток могут быть сохранены в других организмах, открывая возможность новых способов вмешательства в старение человека.

«Хроматиновый стресс относится к нарушениям в способе, которым ДНК упаковывается в ядре клетки. Одним из факторов, влияющих на структуру хроматина, являются белки, называемые гистонами», — говорит Вейвей Данг (Weiwei Dang), сотрудник кафедры молекулярной и человеческой генетики и Хаффингтонского центра по проблемам старения (Huffington Center on Aging).

Актуальность исследования

В ядре клетки ДНК оборачивается вокруг гистоновых белков, образуя структуру «бусы на струне», называемую хроматином. Другие белки связываются вдоль хроматина, и структура складывается дальше в более сложные конфигурации. Данг объяснил, что все, что связано с ДНК, должно иметь дело с этой структурой хроматина. Например, когда экспрессируется определенный ген, определенные ферменты взаимодействуют со структурой хроматина, чтобы договориться о доступе к гену и преобразовать его в белки. Когда происходит стресс хроматина, нарушение структуры хроматина может привести к нежелательным изменениям в экспрессии генов.

Материалы и методы исследования

Ученые работали в лаборатории с дрожжами Saccharomyces cerevisiae, чтобы выяснить, как дозировка генов гистонов влияет на продолжительность жизни.

Авторы исследования ожидали, что дрожжи, генетически сконструированные, которые несут в себе меньше копий определенных генов гистонов, чем нормальные или контрольные дрожжи, будут иметь изменения в хроматине, которые приведут к тому, что дрожжи будут жить меньше, чем контрольная группа.

Результаты научного исследования

«Неожиданно мы обнаружили, что дрожжи с меньшим количеством копий гистоновых генов живут дольше, чем контрольная группа», — говорит Руофан Ю (Ruofan Yu).

Дрожжи с умеренно низкой дозой генов гистонов показали умеренное снижение экспрессии генов гистонов и значительный уровень стресс хроматина. Их ответом на разрушение хроматина были изменения в активации ряда генов, которые в конечном итоге способствовали долголетию.

В предыдущей работе Данг показал, что в стареющих клетках структура хроматина постепенно распадается. Изменения гистонов, такие как снижение уровня их белков, являются характеристикой процесса старения, но ученые показали, что, если они компенсируют это возрастное снижение уровней гистонов за счет избыточной экспрессии определенных генов гистонов, они увеличивают продолжительность жизни стареющих дрожжевых клеток. В этом исследовании учёные обнаружили, что умеренное уменьшение количества копий генов гистонов в молодых дрожжах также способствует долголетию.

«Мы определили ранее непризнанную и неожиданную форму стресса, которая вызывает реакцию, которая приносит пользу организму. Механизм, лежащий в основе ответа хроматина на стресс, генерируемый умеренным снижением дозы гистона, отличается от механизма, вызванного сверхэкспрессией гистона, который мы ранее описали, как показали их различные профили ответов на экспрессию белка», — говорит Руофан Ю.

Выводы

«Результаты предполагают, что реакция стресса хроматина может также присутствовать в других организмах. Если она присутствует у людей, то это даст новые возможности для вмешательства в процесс старения», — говорит Данг.

Авторы другого исследования утверждают, что интеллект связан со здоровьем и поздним старением.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Хусаинов Руслан Халилович / автор статьи
Должность - Координатор проекта. E-mail для связи - [email protected] Врач - ультразвуковой диагностики, детский травматолог-ортопед г. Санкт-Петербург.
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
МКБ-11