Tim američkih i kineskih naučnika otkrio je da mutirani protein povezan s poremećajem preranog starenja ima ključnu ulogu u stabilizaciji heterohromatina, gusto “zapakovane” DNK, što pak znači da bi heterohromatin takođe mogao biti važan za uobičajeno starenje. Istražujući retku bolest prebrzog starenja, naučnici su, tako, otkrili mehanizam koji bi mogao biti uzrok prirodnog starenja ćelija i organizma što otvara mogućnost da se proces zaustavi pa čak i obrne.
 |
| Radoan_tanvir / Pixabay.com |
U studiji, predstavljenoj u novom broju časopisa Science, naučnici Univerziteta Salk i Kineske akademije nauka, istraživali su genetske mutacije koje uzrokuju takozvani Vernerov sindrom, poremećaj koji karakterišu prebrzo starenje i preuranjena smrt.
“Naša otkrića pokazuju da mutacije gena koje uzrokuju Vernerov sindrom rezultiraju dezorganizacijom heterohromatina i da je ovaj poremećaj u normalnom pakovanju DNK ključni pokretač starenja”, rekao je Huan Karlos Izpisua Belmonte, jedan od glavnih autora rada.
“Primena ovog otkrića ide dalje od Vernerovog sindroma jer otkriva da je dezorganizacija heterohromatina centralni mehanizam starenja, a pokazalo se da se on može obrnuti”.
Vernerov sindrom je genetski poremećaj koji izaziva brže nego što je prirodno. Osobe s ovim poremećajem vrlo rano u životu razvijaju staračke bolesti kao što su katarakta, dijabetes tipa dva, stvrdnjavanje arterija, osteoporoza i rak. Većina umire u četrdesetim ili ranim pedesetim godinama.
Bolest uzrokuje mutacija na genu WRN koji stvara WRN protein. Ranija istraživanja pokazala su da je normalan oblik proteina enzim koji održava strukturu i integritet DNK. Kada protein mutira, narušava se kopiranje i popravka DNK, kao i ekspresija gena. Ovaj proces se već ranije smatrao uzrokom preuranjenog starenja, međutim do sada nije bilo jasno na koji način mutirani protein WRN narušava kritične ćelijske procese.
U novoj studiji naučnici Salka pokušali su precizno da utvrde kako mutirani protein WRN uzrokuje tolike štete u ćelijama. U tu svrhu stvorili su ćelijski model Vernerovog sindroma. Pomoću najnovije tehnologije za ispravljanje gena izbrisali su gen WRN u ljudskim matičnim ćelijama. To im je pružilo dosad nedostupnu mogućnost da istražuju ubrzano starenje ćelija u laboratoriji. Ćelije koje su stvorili oponašale su genetske mutacije svojstvene stvarnom Vernerovom sindromu i počele su stariti brže nego što je to normalno. Detaljnija analiza otkrila je da je brisanje WRN gena izazvalo poremećaje u strukturi pakovanja DNK u jedrima ćelija.
Pakovanja DNK deluju kao sklopke za kontrolu aktivnosti gena i upravljaju složenom ćelijskom mašinerijom. Na njihovoj spoljnoj strani smešteni su hemijski markeri, poznati kao epigenetske oznake, koje kontrolišu strukturu heterokromatina. Promene u ovim hemijskim prekidačima mogu promeniti arhitekturu heterokromatina i uzrokovati da se geni ispolje ili utišaju.
Tim je otkrio da brisanje gena WRN uzrokuje dezorganizaciju heterokromatina što ukazuje na vrlo važnu ulogu proteina WRN u njegovu održavanju. Ovaj zaključak potvrdila je druga faza istraživanja koja je pokazala da protein ulazi u direktne interakcije s molekularnim strukturama za koje se zna da stabilišu heterohromatin. Na taj način po prvi put je otkrivena ključna veza između proteina WRN i destabilizacije heterohromatina.
Naučnici sada planiraju da sprovedu celi niz dodatnih studija kojima će pokušati da pronađu vezu između heterohromatina i skraćivanja krajeva hromozoma koji su poznati kao telomere. Poznato je da se s godinama telomere postupno skraćuju i da su dobri pokazatelji trajanja života.
Tim takođe planira da radi na razvoju tehnologija popravljanja gena koje bi mogle obrnuti epigenetske promene odgovorne za starenje i staračke bolesti.
tporla.hr / b92
0 коментара:
Постави коментар