Учёные из Массачусетского технологического института нашли ген, который отвечает за сброс клеточных часов, отмеряющих старение. Детали работы этого гена ещё неясны, но он, возможно, откроет новый путь к омоложению организмов, в том числе и человека, а также к созданию плюрипотентных стволовых клеток.

По сообщению института, биологи детально исследовали старение дрожжевых клеток и его связь с процессом размножения.

Дрожжевые клетки в возрасте не похожи на молодые. Проявляется это в накоплении лишних фрагментов ДНК и неправильных клеточных белков, а также в появлении аномальных структур в ядрышке (кластере белков и нуклеиновых кислот, расположенном в ядре клетки). Также эти клетки подвержены репликативному старению, то есть они способны делиться определённое число раз.

Однако при размножении спорами (у дрожжей за это отвечает последовательность мейоза и гаметогенеза) происходит омоложение дочерних клеток, их часы словно сбрасываются на ноль.

Биологи поясняют: споры, порождённые старыми клетками, имеют такой же репликативный потенциал, как и споры, созданные молодыми клетками дрожжей. И связанные с возрастом повреждения тоже не обнаруживаются в зрелых гаметах.

Тут прослеживается аналогия с человеком: у детей 80-летнего мужчины продолжительность жизни будет такая же, как у детей 20-летнего юноши. Сброс внутриклеточного счётчика происходит в процессе формирования половых клеток, дающих начало новому организму.

Анжелика Амон (Angelika Amon) и её коллеги установили, что сброс счётчика у почкующихся дрожжей происходит во время гаметогенеза. При этом, как удалось узнать, активируется ген NDT80.

Чтобы убедиться в предполагаемой роли данного гена, исследователи активировали его в старой и уже не размножающейся клетке. Включение NDT80 принесло двойной эффект — клетка прожила вдвое дольше обычной и у неё оказались исправлены возрастные дефекты в ядрышке. Это указывает на то, что в аномалиях ядрышка кроется один из ключей к клеточному старению (второй ключ, теломерный, изучен намного лучше).

К сожалению, пока не понятно, как работает механизм обнуления клеточных часов. Известно только, что белок, кодируемый геном NDT80, является фактором транскрипции, то есть он служит спусковым крючком — активирует другие гены в клетке.

Биологи из Массачусетского технологического института в настоящее время ищут гены-мишени для NDT80, которые, вероятно, и отвечают непосредственно за клеточное омоложение.

Анжелика намерена проверить эффект активации NDT80 и его аналогов на более сложных организмах — червях C. elegans и мышах. У человека тоже есть похожий ген, но как подействует на клетки его принудительное включение – пока говорить рано.

Детали работы можно найти в статье

Elçin Ünal, Benyam Kinde, Angelika Amon Gametogenesis Eliminates Age-Induced Cellular Damage and Resets Life Span in Yeast. – Science 24 June 2011: Vol. 332 no. 6037 pp. 1554–1557; DOI: 10.1126/science.1204349.