текст: Надежда Маркина/Infox.ru
фото: Reuters
О теломерах в ближайшее время молвят много, потому что конкретно за их исследование в этом году присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине австралийке Элизабет Блекберн, американке Кэрол Грейдер и ее соотечественнику Джеку Шостак. Все же у теломер хватит загадок еще для многих исследователей.
Защита с часовым механизмом
Теломеры — это участки на концах хромосом. Их ДНК состоит из серии циклических фрагментов нуклеотидов (повторов), при этом у всех позвоночных эти повторы имеют одно и то же строение (ТТАГГГ). Теломеры укорачиваются при каждом делении клеточки и таким макаром служат счетчиком числа клеточных делений. Счетчик работает поэтому, что фермент ДНК-полимераза, удваивающий ДНК при делении клеточки, не может считывать информацию с ее конца и любая последующая копия ДНК становится короче, чем предшествующая. После определенного числа циклов деление клеточки останавливается. Начинается процесс старения.В хромосомах теломеры делают 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 восстанавливать теломеры. Теломераза состоит из 2-ух главных частей: белковой (фермент ревертаза) и РНК, которая служит матрицей для достройки. Существование механизма, компенсирующего сокращение теломер, было на теоретическом уровне предсказано в 1973 году Алексеем Оловниковым.
Теломераза активна в стволовых и половых клеточках, также в раковых. Числилось, что во взрослых дифференцированных клеточках она не работает. Но в ближайшее время выяснилось, что теломераза врубается и в их, но только при определенных критериях. К примеру, при воздействии оксидативного стресса, который очень поражает теломеры. В данном случае теломераза восстанавливает теломеры до обычной длины.
Логично, что, по представлению многих ученых, теломеры и теломераза плотно сплетены с процессом старения и с длительностью жизни. Но механизмы этой связи еще не исследованы.
Долгожители должны быть устроены по-другому
Команда биологов под управлением доктора Джил Атцмон решила изучить теломеры долгожителей, чтоб осознать, являются ли они более длинноватыми, также каковы генетические предпосылки к этому. К тому же ученые желали осознать, не наследуется ли данный признак.
Они изучили популяцию евреев ашкенази — это удачный объект для исследования, так как популяция на генном уровне однородна и отлично исследована. Взяли группу из 86 человек преклонного возраста (средний возраст 97 лет), при всем этом они были в главном здоровы. Вторую группу (175 человек, средний возраст 70 лет) составили потомки долгожителей. В контрольную группу вошли 93 человека, также в среднем семидесяти лет, у каких в семьях не встречалось долгожителей.
Изучали же исследователи два гена, связанных с активностью теломеразы: hTERT — ген белковой части, и hTERC — ген РНК-компонента.
Счастливые владельцы длинноватых теломер
Оказалось, что долгожители, также их потомки имели в среднем более длинноватые теломеры, чем контрольная группа. В контрольной группе с годами длина теломер сокращалась, а в группе долгожителей и их потомков таковой тенденции не оказалось. При всем этом любопытно, что в контрольной группе теломеры укорачивались с годами до 85 лет, а у более старших внезапно оказались длиннее. Ученые разъясняют это тем, что до 86 лет доживают не все, а конкретно владельцы более длинноватых теломер.
Потому что более длинноватыми теломерами обладали не только лишь долгожители, да и их потомки, ученые пришли к выводу, что этот признак в большой степени передается по наследию. Возможно, потомки долгожителей так же, как и они сами, могут более отлично надстраивать свои теломеры.
Нашлась связь меж длиной теломер и различными заболеваниями. У тех, кто мучился завышенным давлением, диабетом и другими заболеваниями обмена, также у тех, у кого ужаснее работал мозг, средняя длина теломер меньше, чем у их здоровых ровесников. Она оказалась также связана с липидным обменом.
Спасибо успешной мутации
Долгожительство встречается нечасто, до 100 лет доживает один из 10 тыщ. Ученые представили, что долгожители могут быть носителями каких-либо редчайших мутаций. Создатели работы исследовали все генетические варианты у 3-х групп испытуемых по двум генам теломеразы. Редчайший вариант гена hTERT повстречался у 19 долгожителей и только у 3-х из контрольной группы. Этот редчайший вариант усиливал работу гена hTERT, а это важный показатель активности теломеразы. Также у долгожителей нашлись два редчайших варианта гена hTERC.
Более того, ученые проявили, что у носителей редчайших вариантов гена длина теломер оказалась большей, чем у других членов той же группы. Означает, молвят они, у их эффективнее работал механизм надстраивания теломер в ответ на повреждающие причины среды.
Так что, считают создатели статьи в PNAS, гены теломеразы могут служить показателем как длины теломер, так и долгожительства. Также оказывают влияние на подверженность многим заболеваниям.
Комментарии