Все равно еще не научились удлинять теломеры...
Но работы ведутся:)
Еще один механизм бессмертия: альтернативное удлинение теломерРаскрыты подробности альтернативного «механизма бессмертия» рака
Кирилл Стасевич, Компьюлента
Раковые клетки достигают бессмертия путём сохранения концевых фрагментов хромосом – теломер. Многие опухоли используют для этого фермент теломеразу, но есть и такие, что идут по принципиально иному пути. Исследователи выяснили, чем эти механизмы различаются.
У любой эукариотической клетки есть некое максимальное число делений, называемое пределом Хейфлика: в среднем через 50 делений клетка умирает, старея при приближении к этому рубежу. Исключение составляют бессмертные клетки: стволовые, половые и раковые.
Механизм бессмертия рака давно занимает умы учёных. Если бы им удалось испортить его, проблема рака исчезла бы. Примерно 90% злокачественных опухолей используют для бессмертия фермент теломеразу. Ограничение на количество делений связано с тем, что машина, копирующая ДНК, при каждом делении чуть-чуть недочитывает воспроизводимую молекулу. Концевые зоны хромосом, которые недочитываются при делениях, называются теломерами, их размер и определяет количество делений клетки. Но существует фермент теломераза, который способен достраивать теломеры – а значит, продлевать жизнь клетке.
Несмотря на «популярность» теломеразы, есть ещё один механизм бессмертия, который используют опухолевые клетки: он называется альтернативным удлинением теломер. Здесь тоже удлиняются теломеры, но иначе – с использованием сложной реакции гомологичной рекомбинации. ДНК в клетках нашего тела существует в двух идентичных копиях, и если повредить одну молекулу, то повреждённый участок можно пересадить из парной хромосомы: это и называется гомологичной рекомбинацией, обменом фрагментами между парными ДНК.
Схема «нормальной» рекомбинации между двумя хромосомами,
сопровождающая образование половых клеток (рисунок Magistra Learning Co).
Вот раковые клетки и научились при копировании ДНК восстанавливать теломеры за счёт такой рекомбинации.
Учёные из Института биологических исследований Солка (США) попытались выяснить подробности этого альтернативного удлинения теломер. У млекопитающих оба конца ДНК хромосомы обычно завершаются длинным участком, богатым гуанином (G). Но в раковых клетках, использующих альтернативный механизм, хромосомные теломеры несли концы, обогащённые цитозином (С). С-конец несла примерно половина теломер опухолей с альтернативным удлинением этих самых теломер. Это в сотни раз превышает встречаемость такой же С-последовательности у нормальных клеток.
Кроме того, С-концы теломер почти не обнаруживались среди раковых клеток, использующих теломеразу. Но при этом, по словам руководителя исследований Яна Карлседера, такие концы хромосом встречаются у круглых червей. С С- и G-концами ДНК у червей связываются два белка, причём если с С-конца удалить белок-напарник, то клетки животного начнут демонстрировать черты ракового перерождения.
Полностью о результатах рассматриваемой работы (Liana Oganesian, Jan Karlseder // Mammalian 5′ C-Rich Telomeric Overhangs Are a Mark of Recombination-Dependent Telomere Maintenance) можно прочесть в журнале Molecular Cell.
Как говорят учёные, опухолевые клетки, у которых подавляют активность теломеразы, нередко всё равно выживают и продолжают делиться благодаря переходу на альтернативное удлинение теломерных участков. Таким образом, людям хорошо бы научиться воздействовать на оба механизма сразу. Кто знает, вдруг белок круглых червей, который связывается с С-концевыми фрагментами хромосом, поможет исследователям в борьбе с раком...
Подготовлено по материалам PhysOrg: A new ending to an old 'tail'.
Портал «Вечная молодость»
http://vechnayamolodost.ru25.04.2011
См:
http://www.vechnayamolodost.ru/pages/drugienaukiozhizni/eweodimehb414c.html_______________________________________________________________________
Высшее образование оказалось лекарством от старенияБританские исследователи обнаружили, что высшее образование замедляет старение на молекулярном уровне, сообщает BBC.
Теломеры – это относительно короткие последовательности нуклеотидов на концах ДНК хромосом. Они необходимы для правильной работы фермента ДНК-полимеразы, удваивающей геном при делении клетки. С каждым делением происходит укорочение теломер; когда дальнейшее укорочение невозможно, клетка перестает размножаться. Предполагается, что именно этот механизм лежит в основе биологического старения. Удлинять теломеры может фермент теломераза, однако у взрослых людей он достаточно активен лишь в постоянно делящихся клетках, таких как колониеобразующие единицы костного мозга. За открытие теломер и теломеразы Джек Шостак, Элизабет Блэкберн и Кэрол Грейдер удостоились в 2009 году Нобелевской премии.Ученые из Университетского колледжа Лондона при участии коллег из Уэльского университета в Кардиффе и Калифорнийского университета в Сан-Франциско измерили длину теломер у более чем 400 мужчин и женщин в возрасте от 53 до 75 лет с разным уровнем образования.
Выяснилось, что независимо от пола у людей с высшим образованием длина теломер существенно больше, чем у тех, чей уровень образования ниже. Следовательно, клетки и ткани людей, закончивших вуз, менее подвержены процессам старения. При этом оказалось, что социальный и экономический статус после получения образования на длину теломер не влияют.
Точная причина выявленной взаимосвязи остается не установленной. По мнению исследователей, она может быть связана с тем, что более образованные люди с молодого возраста склонны принимать правильные решения в вопросах, затрагивающих долгосрочное здоровье. Кроме того, они в целом меньше подвержены стрессу и быстрее справляются с ним (как известно, укорочение теломер с возрастом ускоряется под действием таких факторов, как курение, нарушения обмена веществ, хронический стресс и т.д.).
"Образование является показателем социального класса, приобретаемого людьми в ранний период жизни, и наше исследование показывает, что длительное влияние условий более низкого статуса приводит к ускорению клеточного старения", - заключил руководитель работы Эндрю Стептоу (Andrew Steptoe).
Ранее группа немецких ученых установила, что на длину теломер могут положительно влиять регулярные физические тренировки.
http://medportal.ru/mednovosti/news/2011/05/11/aging/_______________________________________________________________________
Мышиные эмбриональные стволовые клетки (ЭСК) происходят из внутренней клеточной массы (ВКМ) бластоцисты и характеризуются схожим с клетками ВКМ паттерном экспрессии генов. Одним из отличительных признаков мышиных ЭСК является исключительная стабильность генома. Отмечено, что частота мутаций в ЭСК более чем в 100 раз ниже, чем в мышиных эмбриональных фибробластах и других соматических клетках [1]. У мышиных ЭСК также существенно снижена частота хромосомных нарушений по сравнению с клетками, обладающими схожими характеристиками, такими как клетки эмбриональной карциномы и даже некоторыми линиями человеческих ЭСК [2]. Однако до сих пор не известен механизм, и не ясно, какие конкретные гены ответственны за поддержание такой геномной стабильности.
Другими отличительными чертами ЭСК являются плюрипотентность и способность к самообновлению. Оба этих свойства уже много лет находятся в фокусе интенсивных исследований [3]. Наконец, еще одной важнейшей особенностью ЭСК является игнорирование всех сигналов о дифференциации и способность к прохождению более чем 250 клеточных циклов, не подвергаясь трансформации [4].
В 2007 году был описан новый кластер генов Zscan4, который был охарактеризован как потенциальный регулятор стабильности генома на уровне двухклеточного эмбриона и ЭСК [5]. Название генов говорит о том, что в их структуру входят домены цинковый палец (zinc finger) и SCAN. В состав кластера Zscan4 входят шесть транскрибируемых генов-паралогов с высоким сходством первичной последовательности (Zscan4a-f), обобщенно называемых Zscan4. Стабильная экспрессия Zscan4 является маркером стадии позднего двухклеточного мышиного эмбриона и необходима для имплантации эмбриона в матку in vivo и образования бластоцисты в культуре тканей. Ген Zscan4d транскрибируется преимущественно на стадии двухклеточного эмбриона, в то время как белок Zscan4с обнаруживается в ЭСК и ассоциируется с процессами самообновления.
В оригинальной работе, опубликованной в журнале Nature, коллектив авторов под руководством Sung-Lim Lee и первооткрывателя Zscan4 Geppino Falco (National Institute of Aging, Baltimor) исследовал роль кластера генов Zscan4 и показал, что их экспрессия необходима для долговременного культивирования ЭСК и поддержания целостности кариотипа, ассоциированной с регулируемой рекомбинацией теломер в нормальных недифференцированных ЭСК.
Основные выводы из представленного исследования:
Нокаут Zscan4 приводит к кризису культивирования;
Белок Zscan4 участвует в процессе удлинения теломер в ЭСК;
Zscan4 ингибирует спонтанный обмен сестринскими хроматидими (ОСХ);
Белок Zscan4 локализуется в области теломер.
(...)
В заключение можно отметить, что экспрессия Zscan4 варьирует среди различных типов плюрипотентных клеток, что может коррелировать с их различиями в стабильности генома [13]. Отбирая клетки, способные к активации Zscan4, вполне возможно продвинуться к получению культур клеток, пригодных для терапевтического использования. Более того, возможность контроля экспрессии Zscan4 может увеличить стабильность генома клеток других типов, таких как стволовые клетки или клетки опухолей.
http://www.celltranspl.ru/news/newspost379