Голодание продлевает жизнь лишь при одном условии: белок DIS3 должен разрезать транспортные РНК на половинки, иначе скудный рацион не приносит червям долголетия. Этот механизм обнаружили биологи из Корейского передового института науки и технологий и Пхоханского университета науки и технологий, опубликовавшие свои результаты в журнале Nature Communications.
© Газета.Ru
Сначала ученые проверили у нематод Caenorhabditis elegans — круглых червей, любимцев геронтологов — 71 ген, кодирующий ферменты, способные резать РНК: гены отключали по одному и следили за уровнем фрагментов тРНК. Подходящий нашелся один — DIS3, компонент клеточного комплекса, перерабатывающего ненужные РНК. Черви с неисправным DIS3 жили меньше сородичей, а главное — полностью теряли прибавку лет от ограничения питания. Частично исчезал и выигрыш от других приемов, например ослабления инсулиновой сигнализации.
Дальнейшие опыты показали, что при голодании DIS3 переходит из ядра в цитоплазму и режет тРНК — молекулы, доставляющие аминокислоты к рибосомам для сборки белков. Половинка глутаминовой тРНК цепляется к рибосомам (семь из 14 белков-партнеров — рибосомные) и приглушает синтез белка, из-за чего включается фактор стрессоустойчивости SKN-1, аналог человеческого NRF, — он и растягивает жизнь. Внедрение этого фрагмента удлиняло жизнь червям даже без диеты, а блокировка укорачивала.
У людей механизм работает похоже. В легочных фибробластах отключение гена DIS3 ускоряло клеточное старение: клетки накапливали его маркеры и навсегда переставали делиться, а добавка половинки тРНК частично возвращала их к норме. Различается лишь молекула-герой: у червя и человека фрагменты разные, но оба сдерживают синтез белка.
Ограничение питания с 1930-х остается самым надежным способом продлить жизнь лабораторных животных, но его молекулярные посредники долгое время оставались тайной. Половинки тРНК прежде считали просто индикаторами стресса: они образуются при окислительном ударе и голодании, накапливаются с возрастом и отмечены при нейродегенерации и раке — мутации DIS3 нередко находят при миеломе.
Теперь впервые показано, что эти фрагменты напрямую управляют старением, что открывает путь к потенциальным антивозрастным вмешательствам. Впрочем, речь пока идет о червях и культурах клеток — до испытаний на людях дело не дошло.
Ранее ученые раскрыли, как прохлада запускает механизм долголетия.
