Ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего совершили значимое открытие, которое помогает понять механизмы старения на молекулярном уровне ДНК.
Результаты исследования были представлены в журнале Nature Aging. Работа сочетает два ключевых подхода к изучению старения: накопление случайных изменений в ДНК и модификации её структуры, известные как эпигенетические изменения.
Мутации представляют собой спонтанные и необратимые изменения в структуре ДНК, которые можно сравнить с ошибками в инструкции: одна маленькая неточность может привести к искажению всего смысла и порядка выполнения задач. В отличие от мутаций, эпигенетические процессы не затрагивают непосредственно последовательность нуклеотидов в ДНК. Они действуют скорее как регуляторы, включающие или выключающие гены в ответ на внешние воздействия. Основное различие заключается в том, что эти изменения могут быть частично обратимы.
В чём причина того, что биологические ритмы ускоряются?
Ранее предполагалось, что возрастные изменения в структуре ДНК происходят независимо. Тем не менее, недавнее исследование выявило прямую связь между этими процессами и мутациями. Одна случайная ошибка в генетическом коде может инициировать каскад изменений, воздействующих на множество генов, что ведет к сбоям в работе организма.
Исследователи проанализировали данные свыше 9000 пациентов из базы данных раковых геномов. Было обнаружено, что мутации закономерно коррелируют с изменениями в химических метках на ДНК. Эти метки контролируют активность генов и оказывают влияние на биологический возраст клеток. Оказалось, что возраст можно определять как по мутациям, так и по соответствующим изменениям в настройках генома, что открывает новые возможности для изучения процессов старения.
Почему это важно?
Полученные результаты заставляют пересмотреть популярные подходы к омоложению, направленные на «возвращение назад» биологических часов. Если изменения в структуре ДНК являются следствием мутаций, то устранение только этих изменений вряд ли даст значительный эффект. Открытие меняет вектор научных исследований: вместо попыток восстановить настройки генов необходимо сосредоточиться на предотвращении накопления повреждений ДНК.
Понимание механизмов старения может способствовать разработке новых препаратов, способных предотвратить возрастные заболевания или замедлить сам процесс старения. Исследователи подчеркивают, что старение представляет собой медленный износ организма, а не заранее предопределенное событие.
Это исследование является значительным шагом вперед в понимании процесса старения и показывает, что борьба с ним требует учета как накопления генетических ошибок, так и их влияния на регуляцию генов на протяжении всей жизни.
