«Зомби-клетки», которые скрываются в организме и способствуют возрастным заболеваниям, производят маленькие странные молекулы. Их нет в нормальных клетках и точная функция этих «загадочных» молекул остается загадкой. Однако теперь ученые выяснили, почему «зомби-клетки» вообще их производят, сообщает The Scientist.
Особенность «зомби-клеток» в том, что они не умирают, а перестают делиться из-за повреждения или стресса. Ннекоторые исследования показывают, что они помогают восстанавливать поврежденные ткани. Но по мере старения тела эти «зомби» начинают накапливаться и вызывают воспаление, которое способствует возникновению возрастных заболеваний, таких как рак, болезнь Альцгеймера и остеоартрит.
Согласно The Scientist, в дополнение к выбросу воспалительных молекул «зомби-клетки» подвергаются процессу, которые ученые называют «загадочной транскрипцией». Клетки ошибочно используют сверхкороткие фрагменты ДНК — простые фрагменты генов — для построения крошечных молекул РНК, молекулярного родственника дезоксирибонуклеиновый кислоты. Обычно клетки используют РНК в качестве чертежей для создания белков, среди прочего.
И обычно клетки читают гены, начиная с определенных участков молекулы ДНК (как заглавная буква отмечает начало предложения, а точка — его конец). У генов тоже есть одинаковые начальные и конечные точки. Однако при скрытой транскрипции клетки могут считывать «предложение» ДНК с середины. В результате, клетка образует необычно короткую молекулу РНК.
Точная функция этих криптических РНК остается неизвестной. Однако Пайель Сен, молекулярный биолог из Института старения при Национальном институте здравоохранения подозревает, что производство этих небольших молекул истощает ресурсы клетки, заставляя ее расти менее эффективно с возрастом. Кроме того, клетка может использовать инструкции внутри РНК для создания крошечных белков, которые каким-то образом мешают нормальным функциям клетки.
Изучение того, почему зомби-клетки подвергаются загадочной транскрипции и как это влияет на старение, поможет ученым лучше понять процесс старения, а также продлить жизнь и предотвратить возрастные заболевания.
Команда идентифицировала более 350 «загадочных участков» в стареющих клетках человека. Это значит, что они опознали фрагменты генов, из которых состоят «странные» РНК. Они также идентифицировали «эпигенетические» изменения в этих участках, которых не было в молодых, здоровых клетках. Ученые уверены, что могут объяснить причины скрытой транскрипции.
Эпигенетические изменения, наблюдаемые в клетках-зомби, были особенно заметны в гистонах — белковых «катушках» в хромосомах, вокруг которых намотана ДНК. И эти изменения ученые связали с возрастом клеток. В «клетках-зомби» эти эпигенетические изменения подвергали части генома воздействию клеточного механизма производства РНК. А вот в молодых — одни и те же фрагменты генов были «скрытыми» и, следовательно, не экспрессировались.
Новое открытие подтверждает идею о том, что «зомби-клетки» подвергаются скрытой транскрипции, потому что их способность контролировать экспрессию генов со временем угасает из-за накопления эпигенетических изменений в их ДНК.
