Два исследователя Этвеша Лоранда совершили потрясающий прорыв в понимании того, как стареет человек. Новое исследование показывает, что управление мобильными элементами в ДНК через путь Piwi-piRNA продлевает продолжительность жизни. Открытие связывает активность ДНК со старением, открывая новые возможности для медицинских и биологических исследований по улучшению здоровья и определению возраста.
Исследователи д-р Адам Штурм и д-р Тибор Веллаи из Этвёша Лоранда, Венгрия, сделали важные открытия в области исследований старения. Их исследования сосредоточены на «мобильных элементах» (TE) в ДНК, которые представляют собой сегменты, которые можно перемещать в генетическом коде. Чрезмерное перемещение этих мобильных элементов приводит к нестабильности генетического кода, что может способствовать процессу старения.
Ученые определили конкретный процесс, называемый путем Piwi-piRNA, который помогает контролировать эти TE. Они видели, как этот путь работает в определенных клетках, которые не стареют, таких как раковые стволовые клетки, и, в частности, в загадочных Turritopsisdohrnii (медуза-маяк, широко известная как «бессмертная медуза»). Усилив этот путь у червя Caenorhabditis elegans, продолжительность его жизни была значительно увеличена.
В ранее опубликованных знаковых статьях под названием «Механизмы старения: основная роль мобильных элементов в дезорганизации генома» (2015) и «Путь Piwi-piRNA: путь к бессмертию» (2017) доктор Штурм и доктор Веллаи выдвинули теорию о глубокой взаимосвязи между системой Piwi-piRNA и увлекательной концепцией биологического бессмертия. Теперь они предоставляют экспериментальные доказательства в новой статье, опубликованной в Nature Communications. Их исследования показывают, что контроль активности ТЕ действительно может продлить продолжительность жизни, предполагая, что эти мобильные элементы ДНК играют решающую роль в процессе старения.
Говоря более техническим языком, исследователи используют методы «понижения» или снижения активности ТЕ. Когда они проделали это с конкретными TE червей, у червей появились признаки замедления старения. Более того, при одновременном управлении несколькими TE эффект продления срока службы суммируется.
Доктор Штурм объяснил: «В наших экспериментах по продолжительности жизни статистически значимое преимущество в продолжительности жизни наблюдалось просто за счет подавления TE или соматической сверхэкспрессии элементов пути Piwi-piRNA. Это открывает двери для бесчисленных потенциальных применений в медицине и биологии».
Кроме того, команда обнаружила, что по мере старения этих червей их ДНК претерпевает эпигенетические изменения, особенно у TE. Эти изменения, известные как метилирование DNAN6-аденина, увеличивали транскрипцию TE и прыжки с возрастом животных.
Доктор Веллаи подчеркнул потенциальную значимость этого открытия: «Эта эпигенетическая модификация может проложить путь к методам определения возраста по ДНК, обеспечивая точные биологические часы».
В совокупности, лучше понимая эти мобильные элементы ДНК и пути, которые их контролируют, ученые могут найти способы продлить жизнь и улучшить здоровье в более позднем возрасте.