Мистериозни „загадъчни“ молекули от зомби клетки, могат да стимулират стареенето

К летките на стареене се подлагат на мистериозен процес, наречен "загадъчна транскрипция" и учените вече смятат, че знаят защо.

„Зомби клетките“, които дебнат в тялото и допринасят за заболявания, свързани с възрастта, създават малки, странни молекули, които не се виждат в нормалните клетки. Точната функция на тези "загадъчни" молекули остава загадка, но сега учените смятат, че може би знаят защо зомбитата ги изграждат на първо място.

Aging cells undergo a mysterious process called "cryptic transcription," and scientists now think they know why. https://t.co/TRnFx4W1RL

— How It Works (@HowItWorksmag) April 11, 2023

Научно известни като "остаряващи" клетки, зомби клетките не умират, но спират да се делят поради увреждане или стрес. Тези немъртви клетки отделят молекули, които укрепват имунната система и предизвикват възпаление. Стареещите клетки не са лоши – някои проучвания предполагат, че те помагат за възстановяването на увредените тъкани – но с напредването на възрастта на тялото тези зомбита започват да се натрупват и предизвикват възпаление, което допринася за свързани с възрастта заболявания като рак, Алцхаймер и остеоартрит.

В допълнение към изхвърлянето на възпалителни молекули, стареещите клетки се подлагат на процес, наречен „криптична транскрипция“. Този процес описва кога клетките погрешно използват суперкъси фрагменти от ДНК - просто фрагменти от гени - за изграждане на малки молекули на РНК, молекулярния братовчед на ДНК. Обикновено клетките използват РНК като чертежи за изграждане на протеини, наред с други неща.

Mysterious 'cryptic' molecules made by zombie cells may drive aging, scientists say https://t.co/2rH0J19rPt

— Live Science (@LiveScience) April 10, 2023

И обикновено клетките четат гени, започвайки от специфични места на ДНК молекулата. Помислете как главната буква отбелязва началото на изречението, а точката отбелязва края - гените имат подобни начална и крайна точка. Въпреки това, при криптична транскрипция, клетките могат да започнат да четат в средата на ДНК "изречение", което води до това, че клетката прави необичайно къса РНК молекула.

Точната функция на тези загадъчни РНК остава неизвестна. Въпреки това, Пайел Сен, молекулярен биолог в Националния институт по стареене към Националния институт по здравеопазване, каза пред The Scientist, че подозира, че производството на тези малки молекули може да изтощи ресурсите на клетката, като тя става все по-малко ефективна с възрастта. Освен това клетката може да използва инструкциите в РНК, за да изгради малки протеини, които по някакъв начин пречат на нормалните функции на клетката.

Научаването защо зомби клетките се подлагат на криптична транскрипция и как това влияе на стареенето може да бъде ключово за цялостното разбиране на учените за процеса на стареене, както и за опитите им да удължат продължителността на живота и да предотвратят заболявания, свързани с възрастта.

Екипът идентифицира повече от 350 "загадъчни места" в човешки стареещи клетки, което означава, че са идентифицирали генни фрагменти, от които са направени странните РНК. Те също така идентифицираха "епигенетични" промени в тези места, които не присъстват в млади, здрави клетки и могат да обяснят защо се случва загадъчна транскрипция.

7-те части на женското тяло, които издават възрастта

7 снимки

Епигенетиката буквално означава „отгоре на генетиката“ и се отнася до молекули, които се захващат за ДНК и влияят на това кои гени могат да бъдат използвани за производството на протеини. Епигенетичните промени, наблюдавани в зомби клетките, се наблюдават конкретно в хистони - подобни на макара протеини в хромозоми, около които е навита ДНК - и промените изглеждат свързани с възрастта на клетките. В зомби клетките тези епигенетични промени изложиха части от генома на клетъчната РНК машина, докато в младите клетки същите генни фрагменти са "скрити" и следователно неекспресирани.

Това откритие подкрепя идеята, че зомби клетките се подлагат на криптична транскрипция, защото способността им да контролират генната експресия избледнява с времето, тъй като такива епигенетични промени се натрупват върху тяхната ДНК.