Стареющие клетки теряют контроль над "генетическими паразитами"

Транспозоны — мобильные элементы ДНК, встраивающиеся в хромосомы, — в основном наносят вред клетке. Клетки стараются их подавлять, но новое исследование Университета Брауна показывает, что стареющие клетки теряют эту способность. Это может вести к дальнейшему ухудшению здоровья сенесцентных (стареющих) клеток и всего организма.

Транспозоны составляют более 40% нашего генома. Хотя иногда они увеличивают генетическое разнообразие, чаще их активность нарушает работу полезных генов.

Клетка сдерживает транспозоны, "запирая" их в плотно упакованных участках хроматина — гетерохроматине. В такой упаковке ДНК не может считываться. В молодых клетках существует чёткое разделение: активные гены находятся в открытом эухроматине, а транспозоны — в закрытом гетерохроматине.

Исследование показало, что с возрастом эта система контроля нарушается. В стареющих клетках:

• Закрытый хроматин (гетерохроматин) становится более открытым.
• Открытый хроматин (эухроматин) становится более закрытым.

Учёные провели полногеномный анализ (FAIRE-seq) молодых и старых человеческих фибробластов. Результаты подтвердили: в стареющих клетках гетерохроматиновая "тюрьма" разрушается, и транспозоны не только начинают активно экспрессироваться, но и перемещаются в новые участки генома.

Ключевой вопрос: насколько этот процесс вредит организму? Возможно, он происходит настолько поздно, что не играет решающей роли. Однако, если он значим, его можно попытаться остановить.

Большинство млекопитающих транспозонов — это ретротранспозоны (например, L1), которые копируют себя с помощью фермента обратной транскриптазы. Некоторые существующие препараты против ВИЧ ингибируют этот фермент и, как показали исследования, могут подавлять и активность L1.

Это открывает перспективу использования уже существующих лекарств для восстановления порядка в стареющих клетках и борьбы с молекулярными повреждениями, вызванными возрастом.