Продолжительность жизни предскажут митохондриальные маячки
Исследователи Национального института биологических наук в Пекине, работающие под руководством Мэн-Цю Дун (Meng-Qiu Dong), разработали метод определения возраста нематод путем введения им белка, флуоресцирующего при взаимодействии со свободными радикалами в митохондриях.
Митохондрии – это имеющие собственную ДНК клеточные органеллы, функция которых заключается в синтезе энергии, необходимой для жизнедеятельности клетки. В течение многих лет специалисты придерживаются гипотезы, что накопление свободных радикалов, являющихся побочными продуктами метаболизма клетки, стимулирует процесс старения за счет накопления повреждений ДНК и белков. Митохондрии подвержены особенно сильному риску, так как они продуцируют большое количество свободных радикалов, но не имеют собственных механизмов восстановления повреждений ДНК.
Исследователи разработали своего рода «митохондриальные часы», позволяющие оценивать продолжительность жизни нематод по количеству «мито-вспышек» – импульсов флуоресцентного свечения, испускаемых введенным им белком-флуорофором в присутствии свободных радикалов.
Средняя продолжительность жизни нематод составляет 21 день, а пик репродуктивности приходится на 3-й день жизни.
Наиболее низкая активность мито-вспышек на 3-м дне жизни наблюдалась у долгоживущих особей, а наиболее высокая – у особей, умерших до достижения 21-дневного возраста.
Дальнейшие эксперименты показали, что для клеток нематод – носителей мутации, продлевающей их жизнь до 39 дней, было характерно малое количество мито-вспышек, а пик продукции свободных радикалов приходился на более поздние периоды жизни. Напротив, у червей с укорачивающей жизнь мутацией частота мито-вспышек была выше, а пик их активности наблюдался в более ранние сроки.
Аналогичная закономерность была выявлена при воздействии на нематод факторами окружающей среды, заведомо увеличивающими (кратковременное голодание и тепловой шок) и уменьшающими (токсичный гербицид) продолжительность жизни.
Дун надеется, что разработанный ее группой подход, являющийся первой неинвазивной методикой прогнозирования продолжительности жизни, вдохновит других исследователей на изучение взаимосвязи между активностью продукции свободных радикалов в митохондриях и скоростью старения других животных. Она также считает, что он позволит изучать продукцию энергии в клетках пациентов с митохондриальными болезнями.
Статья En-Zhi Shen et al. Mitoflash frequency in early adulthood predicts lifespan in Caenorhabditis elegans опубликована в журнале Nature.
Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Fight Aging!:
Visual Measurement of Mitochondrial Free Radicals Predicts Longevity in Nematodes.
13.02.2014