Ген сиртуин 6 или от чего зависит продолжительность жизни

Люди и ученые веками мечтали о Фонтане молодости с целебными водами, которые омолаживают старое и продлевают жизнь на неопределенное время. Однако исследователи из Университета Рочестера, обнаружили больше доказательств того, что ключ к долголетию находится не в «живой» воде сказочного фонтана, а в одном интересном в гене нашего ДНК.

В новой статье, опубликованной в журнале Cell, исследователи, в том числе Вера Горбунова и Андрей Селуанов, профессора биологии; Дирк Боманн, профессор биомедицинской генетики; и их команда студентов и докторантов — обнаружили, что ген сиртуин 6 (sirtuin 6) отвечает за более эффективное восстановление ДНК у видов с большей продолжительностью жизни.

горбунова-селиванов

Рочестерский университет, профессора биологии Андрей Селюанов и Вера Горбунова. (Фото Рочестерского университета / Дж. Адам Фенстер)

Исследование освещает новые цели для антивозрастных вмешательств и может помочь предотвратить возрастные заболевания.

молекула ДНК

Неизбежные двухцепочные разрывы

По мере того, как люди и другие млекопитающие становятся старше, их ДНК становится все более склонной к разрывам, которые могут привести к перестройке генов и мутациям — признакам рака и старения. По этой причине исследователи давно выдвигали гипотезу, что восстановление ДНК играет важную роль в определении продолжительности жизни организма.
Хотя такое поведение, как курение, может усугубить двухцепочные разрывы (DSB) в ДНК, сами разрывы неизбежны. «Они всегда будут там, даже если вы супер здоровы», — говорит Боман. «Одной из основных причин возникновения DSB является окислительное повреждение, и, поскольку нам необходим кислород для дыхания, разрывы неизбежны».
По словам Боманна, организмы, подобные мышам, имеют меньшую вероятность накопления двухцепочных разрывов в своей сравнительно короткой жизни по сравнению с организмами с большей продолжительностью жизни. «Но если вы хотите прожить 50 лет или около того, существует большая необходимость в создании системы для устранения этих разрывов».

Ген долголетия

SIRT6 часто называют «геном долголетия» из-за его важной роли в организации белков и рекрутировании ферментов, которые восстанавливают поврежденную ДНК; Кроме того, мыши без гена стареют преждевременно, тогда как мыши с дополнительными копиями живут дольше.
Исследователи выдвинули гипотезу о том, что если для более продолжительного периода жизни требуется более эффективное восстановление ДНК, то у организмов с более продолжительным сроком жизни могут появиться более эффективные регуляторы восстановления ДНК. Усиливается ли активность SIRT6 у долгоживущих видов?

Чтобы проверить эту теорию, исследователи проанализировали репарацию ДНК у 18 видов грызунов с продолжительностью жизни от 3 лет (мыши) до 32 лет (голые родинки и бобры). Они обнаружили, что у грызунов с большей продолжительностью жизни также наблюдается более эффективное восстановление ДНК, поскольку продукты их генов SIRT6 — белки SIRT6 — более эффективны. То есть, SIRT6 не одинаков для всех видов. Вместо этого ген эволюционировал вместе с долголетием, становясь более эффективным, так что виды с более сильным SIRT6 живут дольше. «Кажется, белок SIRT6 является доминирующим фактором, определяющим продолжительность жизни», — говорит Боман. «Мы показываем, что на клеточном уровне репарация ДНК работает лучше, а на уровне организма, есть увеличенная продолжительность жизни»

Затем исследователи проанализировали молекулярные различия между более слабым белком SIRT6, обнаруженным у мышей, и более сильным SIRT6, обнаруженным у бобров. Они определили пять аминокислот, ответственных за то, чтобы сделать более сильный белок SIRT6 «более активным в восстановлении ДНК и лучше в функциях фермента», — говорит Горбунова.
Когда исследователи вставили SIRT6 бобра и мыши в клетки человека,  гены бобра SIRT6 лучше снижали вызванное стрессом повреждение ДНК по сравнению с введением исследователями мыши SIRT6. SIRT6 бобра также лучше увеличил продолжительность жизни плодовых мушек по сравнению с плодовыми мухами с помощью мыши SIRT6.

Виды с еще более надежным SIRT6?

Хотя кажется, что человеческий SIRT6 уже оптимизирован для функционирования, «у нас есть другие виды, которые живут даже дольше людей», — говорит Селуанов. Следующие шаги в исследовании включают анализ того, имеют ли виды, у которых продолжительность жизни больше, чем у людей, такие как гренландский кит, и которые могут прожить более 200 лет — еще более устойчивые гены SIRT6.

Конечная цель — предотвратить возрастные заболевания у людей, говорит Горбунова. «Если болезни возникают из-за того, что ДНК становится неорганизованной с возрастом, мы можем использовать подобные исследования для нацеливания на вмешательства, которые могут задержать рак и другие дегенеративные заболевания».

(Visited 1 times, 1 visits today)

Геннадий

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *