Нобелевская премия за будущее бессмертие

Нобелевская премия за будущее бессмертие

Все долгожители обладают очень важной, но редкой мутацией. У них повышена активность генов, которые позволяют реставрировать теломелы – глобальные биологические часы жизни наших тел.

Команда исследователей из Медицинского колледжа имени Альберта Эйнштейна, входящего в Университет Ешивы (Albert Einstein College of Medicine of Yeshiva University) в Нью-Йорке, получила убедительные доказательства того, что длина теломер связана с продолжительностью жизни.

О теломерах в последнее время говорят много, так как именно за их изучение в 2009 году присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине австралийке Элизабет Блекберн, американке Кэрол Грейдер и ее соотечественнику Джеку Шостак. Тем не менее у теломер хватит загадок еще для многих исследователей.

лауреаты Нобелевской премии по физиологии и медицине

Защита с часовым механизмом

Теломеры — это участки на концах хромосом. Их ДНК состоит из серии повторяющихся фрагментов нуклеотидов (повторов), причем у всех позвоночных эти повторы имеют одно и то же строение (ТТАГГГ). Теломеры укорачиваются при каждом делении клетки и таким образом служат счетчиком числа клеточных делений. Счетчик работает потому, что фермент ДНК-полимераза, удваивающий ДНК при делении клетки, не может считывать информацию с ее конца и каждая следующая копия ДНК становится короче, чем предыдущая. После определенного числа циклов деление клетки останавливается. Начинается процесс старения.

В хромосомах теломеры выполняют защитную функцию — уберегают основную часть ДНК хромосомы от повреждения. Но есть и защита для самих теломер — это фермент теломераза. Он умеет достраивать повторы нуклеотидов на концах ДНК и тем самым восстанавливать теломеры. Теломераза состоит из двух основных частей: белковой (фермент ревертаза) и РНК, которая служит матрицей для достройки. Существование механизма, компенсирующего сокращение теломер, было теоретически предсказано в 1973 году Алексеем Оловниковым.

теломера

Теломераза активна в стволовых и половых клетках, а также в раковых. Считалось, что во взрослых дифференцированных клетках она не работает. Но в последнее время выяснилось, что теломераза включается и в них, но лишь при определенных условиях. Например, при воздействии оксидативного стресса, который сильно поражает теломеры. В этом случае теломераза восстанавливает теломеры до нормальной длины.

Неудивительно, что, по представлению многих ученых, теломеры и теломераза тесно связаны с процессом старения и с продолжительностью жизни. Но механизмы этой связи еще не изучены.

Долгожители должны быть устроены по-другому

Команда биологов под руководством доктора Джил Атцмон решила исследовать теломеры долгожителей, чтобы понять, являются ли они более длинными, а также каковы генетические предпосылки к этому. К тому же ученые хотели понять, не наследуется ли данный признак.

Они исследовали популяцию евреев ашкенази — это удобный объект для исследования, поскольку популяция генетически однородна и хорошо изучена. Взяли группу из 86 человек преклонного возраста (средний возраст 97 лет), при этом они были в основном здоровы. Вторую группу (175 человек, средний возраст 70 лет) составили потомки долгожителей. В контрольную группу вошли 93 человека, также в среднем семидесяти лет, у которых в семьях не встречалось долгожителей...

Изучали же исследователи два гена, связанных с активностью теломеразы: hTERT — ген белковой части, и hTERC — ген РНК-компонента.

Счастливые обладатели длинных теломер

Оказалось, что долгожители, а также их потомки имели в среднем более длинные теломеры, чем контрольная группа. В контрольной группе с возрастом длина теломер сокращалась, а в группе долгожителей и их потомков такой тенденции не оказалось. При этом интересно, что в контрольной группе теломеры укорачивались с возрастом до 85 лет, а у более старших неожиданно оказались длиннее. Ученые объясняют это тем, что до 86 лет доживают не все, а именно обладатели более длинных теломер.

Так как более длинными теломерами обладали не только долгожители, но и их потомки, ученые сделали вывод, что этот признак в большой степени передается по наследству. Вероятно, потомки долгожителей так же, как и они сами, могут более эффективно надстраивать свои теломеры.

Обнаружилась связь между длиной теломер и разными болезнями. У тех, кто страдал повышенным давлением, диабетом и другими болезнями обмена, а также у тех, у кого хуже работал мозг, средняя длина теломер меньше, чем у их здоровых ровесников. Она оказалась также связана с липидным обменом.

долгожители

Спасибо удачной мутации

Долгожительство встречается нечасто, до 100 лет доживает один из 10 тысяч. Ученые предположили, что долгожители могут быть носителями каких-то редких мутаций. Авторы работы изучили все генетические вариации у трех групп испытуемых по двум генам теломеразы. Редкий вариант гена hTERT встретился у 19 долгожителей и только у трех из контрольной группы. Этот редкий вариант усиливал работу гена hTERT, а это важнейший показатель активности теломеразы. Также у долгожителей нашлись два редких варианта гена hTERC.

Более того, ученые показали, что у носителей редких вариантов гена длина теломер оказалась большей, чем у других членов той же группы. Значит, говорят они, у них эффективнее работал механизм надстраивания теломер в ответ на повреждающие факторы окружающей среды.

Так что, полагают авторы статьи в PNAS, гены теломеразы могут служить показателем как длины теломер, так и долгожительства. А также влияют на подверженность многим болезням.

Читайте об этом подробнее в книгах Анастасии Новых:

Веский аргумент, – усмехнулся Сэнсэй. – Ну, раз так, внимайте гласу разума. Значит, какова природа старения человеческого организма? Я надеюсь, вы знаете, что в ядре каждой клетки, помимо множества белковых и прочих молекул, находятся и сорок шесть длинных молекул, или, как их ещё называют, двуцепочных нитей ДНК, по одной на хромосому. Накануне клеточного деления происходит удвоение каждой молекулы ДНК. Это достаточно интересный процесс. Каждая хромосома – это туго смотанная длинная нить ДНК. Копируется она ещё до «сматывания» с помощью фермента ДНК – полимеразы. Образно говоря, если ДНК сравнивать с рельсовым путём, то этот фермент будет являться «рельсоукладчиком». Он будет «ездить» по рельсам, которые сам и укладывает рядом с собой. Но когда он «доезжает» до своеобразного тупика, то есть одного из двух концов молекулы ДНК, тут, по мнению ваших учёных, происходит сбой, а на самом деле – запрограммированная остановка. Этот фермент просто не достраивает кончик хромосомы, то есть теломер. Поэтому при каждом делении клетки нити её ДНК становятся короче. Следовательно, число клеточных делений становится ограниченным, а затем и вовсе прекращается. Вот тебе и механизм молекулярной природы старения.

Хотя человек, я ещё раз подчёркиваю, благодаря своему уникальному мозгу, а также силе воли и духа, способен осознанно программировать сроки своего телесного существования. Поэтому старение как таковое совершенно противоестественно для человеческого организма как высокоорганизованного существа, ибо внутри него заложена целая система и программы защиты от биологической смерти.

 

—  Анастасия НОВЫХ "Перекрестье"



Комментарии (0)

Написать комментарий

Цитата дня

Жизнь непредсказуема и в ней, всякое может произойти, даже самое невероятное, то, что и представить себе не можешь.

Анастасия Новых, Сэнсэй Исконный Шамбалы

Новый номер



Комментарии