Криптическая транскрипция — новый феномен стволовых клеток млекопитающих, связанный со старением

Хотя видимые признаки старения обычно безошибочны, выяснить, что их вызывает, было довольно сложной задачей. Исследователи из Медицинского колледжа Бейлора и сотрудничающих с ними учреждений обнаружили, что клеточный феномен, называемый криптической транскрипцией, который был ранее описан и связан со старением у дрожжей и червей, повышен в стареющих стволовых клетках млекопитающих.


Отчеты команды в журнале Природа Старения эта загадочная транскрипция возникает из-за того, что клеточный механизм, который держит ее под контролем, разваливается по мере старения клеток. Полученные данные свидетельствуют о том, что стратегии, контролирующие криптографическую транскрипцию, могут способствовать увеличению продолжительности жизни.

«В предыдущей работе мы показали, что скрытая транскрипция дрожжей и червей является не только маркером старения, но и причиной», — сказал автор-корреспондент доктор Вэйвэй Данг, доцент кафедры молекулярной генетики и генетики человека и Центра проблем старения Хаффингтона в Бейлоре. . «Уменьшение количества этой аберрантной транскрипции в этих организмах продлило их жизнь».

Скрытая транскрипция — это явление, которое мешает нормальным клеточным процессам. Нормальная транскрипция генов — это первый шаг в производстве белков. Он начинается в определенном месте ДНК, называемом промотором. Именно здесь ген, кодирующий белок, начинает транскрибироваться в РНК, которая в конечном итоге транслируется в белок. Транскрипция генов — это хорошо регулируемый клеточный процесс, но с возрастом клетки теряют способность контролировать его.

«Промоторы имеют определенную последовательность ДНК, которая определяет начальную точку процесса транскрипции, которая обычно располагается перед фактической кодирующей последовательностью белка», — пояснил Данг. «Но похожие последовательности промоторов действительно существуют в других местах, в том числе вдоль фактической кодирующей последовательности белка, и они могут запускать транскрипцию и генерировать более короткие транскрипты, называемые криптическими транскриптами. Здесь мы исследовали, увеличивается ли криптическая транскрипция с возрастом у млекопитающих, и возможные механизмы вовлечены. в этом явлении «.

Команда работала со стволовыми клетками млекопитающих, которые, как было показано, играют важную роль в старении. Они адаптировали метод обнаружения скрытой транскрипции для определения уровня этой транскрипции в стволовых и культивируемых клетках мышей и человека. По сравнению с молодыми стволовыми клетками, у более старых была повышенная скрытая транскрипция. Они также изучили другие стареющие клетки и обнаружили, что в большинстве клеток, охватывающих ряд тканей, криптическая транскрипция также увеличивается с возрастом.

«В целом, наши результаты показывают, что повышенная скрытая транскрипция является признаком старения млекопитающих», — сказал Данг.

У молодых клеток есть механизмы для предотвращения скрытой транскрипции. В старых клетках млекопитающих исследователи обнаружили, что один из таких механизмов, который включает ограничение доступа к хроматину, материалу, из которого состоят хромосомы, не работает, что способствует производству криптических транскриптов.

«До сих пор не ясно, как повышенная криптическая транскрипция способствует старению, но накапливаются доказательства того, что она губительна для млекопитающих, так же как и для дрожжей и червей», — сказал Данг. «Дальнейшие исследования могут привести к поиску способов уменьшить эффекты криптической транскрипции, способствующие старению».