Меню

Free protonmail

Назад Главная » Паранормальные новости » Наука, Технологии » 2017 » Февраль » 3

Найден уродующий тело источник вечной молодости


Испанские ученые обнаружили, что при перепрограммировании мышей с помощью генной инженерии длина теломер в их клетках увеличивается. Это позволяет продлить им жизнь, однако необходимо пойти на некоторые ухищрения, чтобы на белый свет не появился настоящий монстр.

Теломеры — концевые участки хромосом, которые образованы повторяющимися участками ДНК, состоящие из шести нуклеотидов (TTAGGG). Несмотря на их кажущуюся бесполезность, они выполняют очень важную функцию. Дело в том, что при делении клеток хромосомы начинают копироваться, однако этот процесс не проходит для них бесследно. В новых хромосомах концы всегда немного короче, чем в родительских. Теломеры играют роль защитных «колпачков», поскольку не несут важной генетической информации.

Кадр: фильм «Гарри Поттер и Дары смерти: Часть 2»

Кадр: фильм «Гарри Поттер и Дары смерти: Часть 2»

Однако теломеры с каждым поколением клеток все больше укорачиваются, пока не наступает критический момент, называемый пределом Хейфлика. Клетки, достигнув этой границы, больше не делятся и умирают.

Некоторые клетки (стволовые, половые и ряд других) способны увеличивать длину своих теломер. Это происходит благодаря ферменту, называемому эндогенной теломеразой. Он добавляет тот самый фрагмент TTAGGG к концу хромосом, и если увеличить его количество в клетках, то те смогут делиться неограниченно долго, преодолевая предел Хейфлика.

Стволовые клетки во взрослом организме тоже постепенно стареют, поскольку теломеразы в них вырабатывается не очень много. Однако ее достаточно, чтобы живые организмы существовали долгие годы, снова и снова залечивая свои раны.

Когда биологическая ткань повреждена, запускаются процессы ее регенерации. Стволовые клетки делятся, превращаясь в обычные соматические (составляющие тело) клетки. Такое «потомство» не только утрачивает плюрипотентность, то есть способность к трансформации (дифференцировке), но и лишается возможности синтезировать теломеразу. Организм, таким образом, позволяет неограниченно делиться только некоторым группам клеток, поскольку в противном случае риск образования раковых опухолей многократно бы увеличивался.

Стволовые клетки эмбриона

Стволовые клетки эмбриона
Фото: Nissim Benvenisty / Wikimedia

Что же превращает стволовые клетки в обычные? Хотя во всех клетках организма находятся одни и те же гены, в ткани определенного типа часть из них может быть выключена. Например, в нервных тканях мозга, по которым проходят электрические импульсы, работает один набор генов, а в островках Лангерганса, находящихся в поджелудочной железе и производящих инсулин, — другой. Включает и выключает гены система более высокого уровня, состоящая из эпигенетических факторов — молекул, присоединяющихся к ДНК и регулирующих ее функции. Вся совокупность прикрепленных к двойной спирали факторов образует эпигеном, и, естественно, в каждом типе тканей он разный.

Отсюда следует логичный вывод: чтобы превратить клетку обратно в стволовую, нужно изменить ее эпигеном, иными словами, перепрограммировать. Этого можно добиться, внедрив в нее четыре специфических соединения, называемых факторами Яманаки (OSKM — Oct4, Klf4, Sox2 и c-Myc). Они также участвуют в эпигенетической регуляции, поддерживая способность клеток к дифференцировке. Их впервые в 2006 году применил японский исследователь Синъя Яманака, сумевший трансформировать фибробласты в индуцированные стволовые клетки (iPS-клетки). За это в 2012 году ученому присудили Нобелевскую премию.

Яманака фактически омолодил отдельные клетки, перепрограммировав их на эпигенетическом уровне и запустив процесс дедифференцировки. Возникает вопрос: можно ли сделать то же самое с целым организмом, хотя бы с мышью? Проблема в том, что этим мы нарушаем завет «не должно быть много стволовых клеток», поскольку, как уже говорилось, увеличивается риск возникновения рака. Кроме того, не имеет смысла превращать органы и ткани в сгустки однородных iPS-клеток — организм просто погибнет. Еще одна сложность состоит в том, что индуцированные стволовые клетки могут спонтанно развиваться в тератомы (от др.-греч. τέρατος — «чудовище») — опухоли в виде недоразвитых органов, например зубов, глаз или даже мозга.

Однако избежать опухолей, как выяснилось, вполне реально. Так, можно не превращать соматические клетки в стволовые, лишая их функциональности, а лишь кратковременно активировать факторы Яманаки, чтобы слегка омолодить ткани. Для этого ученые создали трансгенных мышей, внедрив в их ДНК кассету с набором следующих друг за другом генов, кодирующих OSKM. Кассета, называемая полицистронной (цистрон — то же самое, что и ген), включается в присутствии полусинтетического антибиотика доксициклина. Тем самым начинают производиться факторы Яманаки. Без антибиотика перепрограммирование прекратится.

Теломераза (зеленые точки) в поджелудочной железе ГМ-мышей

Теломераза (зеленые точки) в поджелудочной железе ГМ-мышей
Фото: Maria A. Blasco / CNIO
 
Испанские исследователи, изучая изменения в теломерах в перепрограммированных мышах, решили не усложнять себе задачу. Для их целей было достаточно активировать полицистронную кассету и проследить, что произойдет с концами хромосом. Наличие тератом и дисплазий в тканях животных свидетельствовало, что перепрограммирование прошло успешно.

Ученые выяснили, что при превращении соматических клеток в стволовые теломеры удлиняются. Это логично, учитывая, что iPS-клетки могут делиться неограниченно долго. Более того, исследователи определили, что важную роль в этом играет теломераза.

До сих пор генетики не располагали доказательствами того, что индуцировать эндогенную теломеразу можно во взрослом организме с помощью эпигенетических факторов. Но именно так все и происходит. Факторы Яманаки, по-видимому, переключают каскады генов, в конце концов активируя удлиняющий теломеры фермент.

Раковые клетки HeLa

Раковые клетки HeLa
Фото: Public Domain / Wikimedia
 
Подобный процесс сопровождает не только перепрограммирование соматических клеток, но и их озлокачествление. У раковой клетки много общего со стволовыми. Она может неограниченно долго делиться. Самый известный пример — «бессмертные» клетки линии HeLa. Они были выделены в 1951 году из опухоли шейки матки пациентки Генриетты Лакс, умершей в том же году, и до сих пор применяются в многочисленных экспериментах.

Раковые клетки — по сути, тоже перепрограммированные соматические. По мнению ученых, с теломерами в них происходят аналогичные изменения. Поэтому исследования с iPS-клетками позволят выяснить детали молекулярных процессов, протекающих при формировании опухолей.

Интересные новости:

Подписывайтесь на наш Telegram, «X(twitter)» и «Zen.Yandex», «VK», «OK» и новости сами придут к вам..

По материалам: https://lenta.ru/articles/2017/02/03/telomers/

Подписывайтесь на наш Telegram-канал, «X(twitter)» и «Zen.Yandex», «VK», «OK» и новости сами придут к вам..


Никто не решился оставить свой комментарий.
Будь-те первым, поделитесь мнением с остальными.
avatar
Свежие статьи:
21.11.2024 в 23:27 Новые механизмы нейронной связи: потенциалы дендритов
Современные исследования мозга постоянно открывают новые горизонты в понимании его работы. Последние достижения ученых из Германии и Греции выявили уникальные механизмы нейронной связи, которые могут изменить наше представление о когнитивных функциях. Они обна...

Читать далее

21.11.2024 в 23:21 Сверхмассивные чёрные дыры: тайны ранней Вселенной
Астрономы веками пытаются разгадать тайны формирования чёрных дыр, особенно тех, что обладают колоссальной массой. Новые исследования ставят под сомнение традиционные представления о процессе их образования, выдвигая гипотезу о том, что эти космические монстры...

Читать далее

21.11.2024 в 23:14 Локальное время: Новая концепция восприятия времени
Время — это понятие, которое человечество пыталось понять на протяжении тысячелетий. Но что, если мы можем взглянуть на него с совершенно новой перспективы? Учёные из Донского государственного технического университета и Лиссабонского университета NOVA сделали...

Читать далее


Советы:
Простой пирог с капустой: как приготовить вкусное блюдо
Пироги с капустой очень популярны, ведь белокочанная капуста — овощ доступный, бюджетный, полезный и вкусный. Продается в каждом магазине. К тому же капуста отлично сочетается с другими продуктами и ее просто готовить. И нет ничего лучше, чем кусочек пирога с ...

Читать далее

Баклажаны со вкусом грибов: рецепт популярной заготовки на зиму
Баклажаны со вкусом грибов – одна из самых популярных заготовок на зиму. Эти овощи имеют консистенцию, которая похожа на белые грибы, а при добавлении определенных ингредиентов и вкус получается почти аналогичный....

Читать далее

Секрет выращивания крупного чеснока, доступный абсолютно всем
Вырастить крупный чеснок на огороде может любой, ведь главный секрет хорошего урожая заключается даже не в почве, а в правильном выборе посадочного материала.

Читать далее