Молекулярные биологи и биоинженеры из США открыли ключевые механизмы старения. Выделив два отдельных пути, которые проходят клетки в ходе возрастных изменений, они разработали новый способ генетического программирования этих процессов, который позволит увеличить продолжительность жизни.
Срок жизни человек определяется скоростью старения отдельных клеток. Для того чтобы понять, с какой скоростью и по каким причинам стареют клетки, ученые из Калифорнийского университета Сан-Диего обратились к пекарским дрожжам Saccharomyces cerevisiae. Они обнаружили, что клетки с одинаковым генетическим материалом и в той же среде могут стареть совсем по-разному, по различным молекулярным и клеточным траекториям.
Использовав микрогидродинамику, компьютерное моделирование и другие методы, они обнаружили, что примерно половина клеток стареют в процессе постепенного снижения стабильности ядрышка, региона в ядерной ДНК, где производятся основные компоненты белковых «фабрик». А другая половина стареет в результате дисфункции митохондрий, энергетических станций клетки, пишет Phys.org.
Клетка вступает на один из этих двух путей еще в молодости, и следует ему до смерти. В попытке разобраться, как она принимает такое решение, ученые идентифицировали молекулярные процессы, лежащие в основе каждого маршрута, и обнаружили молекулярную схему, которая контролирует старение клетки, как электрическая схема контролирует работу бытовых приборов.
Вдобавок ученые поняли, что могут управлять и оптимизировать процесс старения. Компьютерное моделирование помогло им перепрограммировать главную молекулярную схему, модифицируя ее ДНК, и создать новый маршрут старения с увеличенной продолжительностью жизни.
Теперь исследователи собираются протестировать свою модель в более сложных клетках и организмах, а затем и на клетках человека. Кроме того, они планируют разработать химические препараты, способные увеличить продолжительность жизни.
Journal information