Home Наука и техника Исследование представляет новый взгляд на то, как митохондриальная дисфункция может способствовать старению

Исследование представляет новый взгляд на то, как митохондриальная дисфункция может способствовать старению

Нарушения в функции митохондриальной ДНК могут ускорить процесс старения способами, которые отличаются от ранее предполагаемых, согласно новому финскому исследованию, опубликованному в Природа Метаболизм, Предлагая новую перспективу к старению, исследователи предполагают, что ускоренное старение является результатом ненормального уровня нуклеотидов в клетке и скомпрометированного содержания ядерной ДНК. Исследование проводилось в сотрудничестве между Университетом Восточной Финляндии и Университетом Хельсинки.

Митохондрии представляют собой небольшие мощные органеллы, которые имеют свою собственную ДНК, митохондриальную ДНК (мтДНК). В течение почти полувека мутации митохондриальной ДНК и окислительный стресс считались основными факторами старения, как это было постулировано в митохондриальной теории старения, опубликованной в 70-х годах. Теория была проверена на мышах mtDNA Mutator, которые имеют неактивный механизм репарации ДНК. Эти мыши накапливают мутации мтДНК и проявляют ускоренное старение, что привело ученых к мысли, что мутагенез мтДНК управляет старением. Однако, несмотря на тщательные исследования, проведенные несколькими группами, никто не смог доказать, что у мышей Mutator будет повышенный окислительный стресс.

Новое исследование в настоящее время ставит под сомнение эту теорию о роли окислительного стресса и мутаций мтДНК в процессе старения и предлагает альтернативное объяснение старения мышей Mutator, а именно подрывное содержание ядерной ДНК. Новая теория также согласуется с наблюдениями, сделанными при синдромах прогерии, которые вызывают преждевременное старение у людей.

У мышей Mutator преждевременного старения обнаружен дефектный полимеразно-гамма-фермент, и он обладает выраженным мутагенезом мтДНК. Несмотря на существование других мышиных моделей с эквивалентной мутагенной склонностью к мтДНК, модель мыши-мутатора является единственной, демонстрирующей ускоренное старение. Кроме того, прогерия не является клинической особенностью пациентов с митохондриальным заболеванием, даже у пациентов с наиболее тяжелыми мутагенными профилями мтДНК. Скорее, клиническая картина мышей mtDNA Mutator поразительно сходна с таковой у других моделей прогерии мыши и прогерических синдромов человека с нестабильностью ядерного генома, с наиболее выраженными дефектами в пролиферирующих клетках, особенно в стволовых клетках и клетках-предшественниках, важных для регенерации ткани.

Репликация митохондриальной ДНК может украсть нуклеотиды из поддержания нуклеотидной ДНК

Новое исследование показывает, что в дополнение к дефектам поддержания мтДНК, мыши-мутаторы также обнаруживают дефекты ядерной ДНК, включая остановку репликационной вилки, увеличение разрывов ДНК и активацию путей ответа на повреждение ДНК. Итак, как первичный дефект поддержания митохондриальной ДНК может повлиять на поддержание ядерного генома? Нуклеотиды являются строительными блоками ДНК, и надлежащие клеточные нуклеотидные уровни имеют решающее значение для поддержания генома. Более того, цитоплазматический и митохондриальный нуклеотидные пулы взаимосвязаны. Исследователи показывают, что у мышей Mutator уровни общего клеточного нуклеотида снижаются, а пулы митохондриальных нуклеотидов увеличиваются, что свидетельствует о преимущественном использовании нуклеотидов в митохондриях. Действительно, репликация мтДНК резко ускоряется в клетках мышей Mutator.

В исследовании представлен новый взгляд на то, как митохондриальная дисфункция может способствовать старению, затрагивая пулы клеточных нуклеотидов и нарушая поддержание ядерного генома, и в конечном итоге утверждает, что вклад мутаций митохондриальной ДНК в старение еще предстоит определить.

Источник:

Ссылка на журнал:

Хямяляйнен, Р.Х., и другие. (2019) Дефекты репликации мтДНК нарушают стабильность ядерного генома за счет истощения нуклеотидов и обеспечивают объединяющий механизм для прогерий мыши. Природа Метаболизм, doi.org/10.1038/s42255-019-0120-1,

. (tagsToTranslate) Старение (t) Клетка (t) ДНК (t) Геном (t) Метаболизм (t) Митохондрии (t) Нуклеотид (t) Нуклеотиды (t) Окислительный стресс (t) Строгия (t) Стресс

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Must Read

Кайл Буш захватывает второй чемпионат NASCAR

УСАДЬБА, штат Флорида. - Кайл Буш вышел из безжалостной гонки Джо Гиббса, став последним чемпионом NASCAR, и выиграл свой второй титул в воскресенье после...

Можете ли вы поделиться своей учетной записью Disney +? Мы подведем итоги

Это часть самой истории Netflix. Мы делимся его аккаунтом с его семьей, чтобы сэкономить несколько евро, во время наших десятков цифровых аккаунтов. Предполагаемое устранение...

Motorola перезапускает свой «чехол» для телефона, как складной смартфон | Новости Сальвадора

Motorola Razr - это складной телефон, выпущенный в 2004 году, который в этом году будет перезапущен как смартфон, способный обрабатывать приложения на двух экранах....

«Ад вспыхнул» – университет становится полем битвы

Эскалация в университете в Гонконге: радикальные активисты бросают коктейли Молотова, стреляет милиционер, происходят взрывы. Аппарат безопасности реагирует с явной угрозой. Жестокие столкновения в Политехническом университете...