Молекулярная "ржавчина": загадка старения белковых компонентов хроматина

Новое исследование, опубликованное в "Journal of the American Chemical Society" командой учёных из Королевского колледжа Лондона, бросает вызов устоявшимся представлениям о старении клеток. Основной фокус работы направлен на изучение хроматина – сложного комплекса ДНК и белков, который хранит генетическую информацию каждой клетки. Вопреки прежним предположениям, хроматин проявляет удивительную устойчивость к процессам старения. Исследование фокусируется на том, как «износ» молекул влияет на работу важнейших элементов клеток и какие механизмы позволяют им сохранять функциональность.
Молекулярная "ржавчина": загадка старения белковых компонентов хроматина
Изображение носит иллюстративный характер

Ключевую роль в изучении старения хроматина играют белки, особенно гистоновые белки, составляющие его основу. Подобно механизмам, подвергающимся износу, белки со временем претерпевают изменения: их структура растягивается, искажается, а химический состав подвергается «ржавлению». Эти процессы, известные как посттрансляционные модификации (PTM), происходят естественным образом в течение жизни белка. Гистоновые белки, в среднем, живут около 100 дней, прежде чем быть заменёнными, но и за это время они успевают подвергнуться PTM. Накопление таких модификаций может влиять на функции белка и, как следствие, приводить к развитию различных заболеваний, включая онкологические.

Для изучения этого процесса в лабораторных условиях исследователи создали уникальную модель хроматина. «Молодые» и «старые» образцы были воспроизведены в пробирке, причём «старые» модели содержали характерные для старения PTM. Масса этих моделей достигала приблизительно трёх миллионов дальтон, что делает их самыми крупными из когда-либо созданных. Данный подход позволил изучить изменения, происходящие на молекулярном уровне с беспрецедентной точностью.

Результаты оказались неожиданными. PTM вызывали значительные локальные изменения в структуре белков, но общая структура хроматина, при этом, оставалась практически нетронутой. Хроматин, казалось, обладает удивительной устойчивостью к молекулярному «износу». Однако, несмотря на структурную целостность, функциональность хроматина нарушалась. Ферменты, которые обычно взаимодействуют с определёнными участками хроматина, потеряли способность распознавать и связываться с «старыми» участками, что приводило к их дисфункции.

Как объясняет доктор Луис Герра, хроматин напоминает старый компьютер, который продолжает работать, несмотря на наличие неисправных компонентов. Важно то, что, несмотря на частичные повреждения, общая функциональность хроматина может поддерживаться до тех пор, пока повреждения не станут критическими. Это подчёркивает способность организма сохранять функциональную целостность своих частей до момента, когда возможно восстановление.

Будущие исследования будут сосредоточены на выявлении «критической точки» в процессе износа, после которой повреждения становятся необратимыми и приводят к нарушению клеточных функций. Понимание этих механизмов может открыть новые пути к разработке более эффективных методов борьбы со старением. В конечном счёте, эти знания должны помочь фармакологам создать более результативные препараты, способные предотвратить или замедлить старение на клеточном уровне. Учёные стремятся раскрыть секреты устойчивости хроматина, чтобы использовать эти знания для продления здоровой и активной жизни.


Новое на сайте

19208Как новые поколения троянов удаленного доступа захватывают системы ради кибершпионажа и... 19207Почему мировые киберпреступники захватили рекламные сети, и как Meta вместе с властями... 19206Как фальшивый пакет StripeApi.Net в NuGet Gallery незаметно похищал финансовые API-токены... 19205Зачем неизвестная группировка UAT-10027 внедряет бэкдор Dohdoor в системы образования и... 19204Ритуальный предсвадебный плач как форма протеста в традиционном Китае 19203Невидимая угроза в оперативной памяти: масштабная атака северокорейских хакеров на... 19202Как уязвимость нулевого дня в Cisco SD-WAN позволяет хакерам незаметно захватывать... 19201Как Google разрушил глобальную шпионскую сеть UNC2814, охватившую правительства 70 стран... 19200Как простое открытие репозитория в Claude Code позволяет хакерам получить полный контроль... 19199Зачем киберсиндикат SLH платит женщинам до 1000 долларов за один телефонный звонок в... 19198Устранение слепых зон SOC: переход к доказательной сортировке угроз для защиты бизнеса 19197Скрытые бэкдоры в цепочках поставок по: атаки через вредоносные пакеты NuGet и npm 19196Как абсолютная самоотдача, отказ от эго и физиологическое переосмысление тревоги помогают... 19195Отказ от стратегии гладиаторов как главный драйвер экспоненциального роста корпораций 19194Цена ручного управления: почему отказ от автоматизации данных разрушает национальную...
Ссылка