Home » Раскрыт главный регулятор старения и развития

Раскрыт главный регулятор старения и развития

Новые знания о факторах транскрипции и ремоделировании хроматина открывают потенциал для улучшения показателей здоровья, связанных с возрастом.

Исследователи из Университет Квинсленда добились значительных успехов в понимании молекулярных механизмов, лежащих в основе старения и развития, подчеркивая важную роль регуляторных элементов генов и их взаимодействие с факторами транскрипции. Исследование, опубликованное в Клеточный метаболизмпредлагает комплексный анализ изменений хроматина в различных типах клеток как у мышей, так и у людей, выявляя общие пути, управляющие переходом от молодости к старости.

Longevity.Technology: Исследования молекулярных процессов старения открывают большие перспективы для увеличения продолжительности жизни и улучшения состояния здоровья; анализируя способы, которыми активность генов меняется с течением времени, ученые могут разрабатывать целевые вмешательства, направленные на смягчение возрастных заболеваний и увеличение продолжительности здоровой жизни. Понимание этих базовых механизмов не только стимулирует геронаучные исследования, но и способствует разработке методов лечения, которые могут потенциально задержать или обратить вспять пагубные процессы старения.

Увертюра и начинающие

Под руководством доктора Кристиана Нефцгера, руководителя группы по клеточному перепрограммированию и старению в UQ, исследование использовало мультиомный анализ для изучения хроматина и транскрипционных изменений в 22 типах клеток мышей, дополнительно дополненных существующими наборами данных по созреванию человека и мышей. Исследователи определили отчетливую сигнатуру сайта связывания транскрипционного фактора (TFBS), которая является общей для процессов развития и старения и которая характеризуется ранними цис-регуляторными элементами-кандидатами (cCRE), теряющими доступность по мере созревания организмов, в то время как другие cCRE приобретают доступность в течение жизни из-за повышенных уровней активаторного белка 1 (AP-1) [1].

Нефцгер отметил, что механизмы, посредством которых активность генов изменяется от рождения к зрелому возрасту и к старости, до сих пор оставались в значительной степени неизвестными.

Read more:  Отправка канадского СПГ в Германию «выполнима», говорит Трюдо

«Анализируя молекулярные наборы данных как от людей, так и от мышей, а затем сравнивая различные возрастные группы с течением времени, мы исследовали активность генов, участвующих как в процессах развития, так и в процессах старения», — пояснил он. «Гены-главные контроллеры регулируют, какие гены включаются или выключаются в каждой из наших клеток, гарантируя, что каждая клетка выполняет свою определенную работу, так же, как дирижер направляет музыкантов для воспроизведения различных звуков. [2].”

AP-1: Главный регулятор

AP-1 оказался ключевым фактором в этом исследовании, продемонстрировав свою роль в постепенной активации взрослых генов и одновременном «снижении» активности генов раннего периода жизни.

Эта активность, общая для различных типов клеток, иллюстрирует фундаментальный механизм старения, и доктор Марина Наваль-Санчес, научный сотрудник Института молекулярной биологии при Университете Квинсленда, добавила, что исследование показало, что этот клеточный процесс предсказуем на разных этапах жизни по мере взросления людей.

«Это продолжалось и во взрослом возрасте, вероятно, потому, что AP-1 также активируется рядом стрессовых и воспалительных процессов, а также белком в нашей крови, количество которого увеличивается с возрастом», — объяснила она. «Это еще больше подавляет гены, наиболее активные в раннем возрасте, что может управлять многими предсказуемыми изменениями старения [2].”

Исследование предполагает, что перераспределение факторов транскрипции, таких как AP-1, наряду с умеренным снижением активности факторов транскрипции клеточной идентичности, вызывает ремоделирование хроматина, которое изменяет экспрессию генов развития и метаболизма. [1]Этот механизм может быть запущен повышенной активностью AP-1 или истощением репрессивного H3K27me3, эпигенетической модификации гистона белка упаковки ДНК, что подчеркивает тонкое взаимодействие генетических и эпигенетических факторов при старении.

Последствия для заболеваний, связанных со старением

Исследование имеет потенциал для решения проблем, связанных со старением, таких как болезнь Альцгеймера, нарушения обмена веществ и инсульт. Доктор Ральф Патрик, также являющийся членом PDRF в Институте молекулярной биологии, объяснил, что для этих заболеваний исследователям необходимо сначала понять основные процессы, которые заставляют организм стареть.

Read more:  Как финтех-компании могут достичь целей устойчивого развития

«Определив AP-1 как главный регулятор, связанный со старением в разных типах клеток, мы теперь можем изучать эффекты препаратов, которые снижают его активность, чтобы улучшить качество жизни», — сказал он. [2]. Нацеливание на AP-1 и связанные с ним пути может привести к вмешательствам, которые замедлят или даже предотвратят возникновение этих заболеваний, что станет значительным достижением в гериатрической медицине.

Нефцгер добавил, что цель состоит в том, чтобы предотвратить обострение возрастных заболеваний или, что еще лучше, предотвратить их возникновение, воздействуя на лежащий в основе процесс старения, тем самым позволяя людям стареть в более здоровом состоянии.

Сосредоточившись на фундаментальных процессах, которые управляют старением, исследователи стремятся разработать стратегии, которые увеличивают healthspan, период жизни, проведенный в хорошем здоровье, а не просто увеличивают продолжительность жизни. Поскольку понимание старения на молекулярном уровне продолжает развиваться, будущие исследования, вероятно, изучат дополнительные факторы транскрипции и регуляторные элементы, вовлеченные в этот процесс, надеясь проложить путь для инновационных терапевтических подходов, которые решают проблемы старения.

[1] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1550413124002316?via%3Dihub
[2] https://www.uq.edu.au/news/article/2024/06/раскрытие-главного-контроллера-развития-и-старения

2024-07-09 19:09:55


1720579981
#Раскрыт #главный #регулятор #старения #развития

Leave a Comment

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.