Паразитическая ДНК размножается в стареющих тканях

Геномы всех без исключения организмов изобилуют фрагментами так называемой «паразитической ДНК» – ретротранспозонами, которые в отсутствие супрессивных механизмов многократно копируются и распространяются по всему геному, что может оказывать отрицательное влияние на состояние здоровья.

Ранее исследователи университета Брауна, работающие под руководством доцента Джилла Крейлинга (Jill Kreiling), продемонстрировали, что способность ретротранспозонов выходить из-под контроля генома и многократно копироваться постепенно возрастает при культивировании клеток человека в лабораторных условиях.

Их последние эксперименты на мышах показали, что то же самое происходит в тканях стареющих животных и в злокачественных опухолях. Более того, оказалось, что эти проявления можно частично нейтрализовать с помощью низкокалорийной диеты.

На сегодняшний день специалисты не пришли к единому мнению по поводу того, является ли пролиферация ретротранспозонов в организме исключительно вредным для здоровья явлением. Однако имеются данные, согласно которым геном пытается «прятать» ретротранспозоны путем плотного упаковывания внутри белковых структур гетерохроматина.

В рамках работы авторы проанализировали состояние геномов клеток печени и скелетной мускулатуры мышей в возрасте 5, 24 и 36 месяцев. Оказалось, что в целом в ДНК этих клеток по мере старения животных становится больше гетерохроматина. Однако, как это ни парадоксально, некоторые регионы, для которых характерно содержание большого количества ретротранспозонов, напротив, высвобождаются из гетерохроматина. Особенно сильно это проявляется после достижения животными двухлетнего возраста, что для человека соответствует примерно 70 годам.

Описанные изменения конфигурации ДНК сопровождались повышением экспрессии ретротранспозонов, а также их копированием и распространением по всему геному. Например, в период с 24- до 36-месячного возраста количество копий ретротранспозона “MusD” в клетках печени мышей увеличивалось более чем в 2 раза

Дальнейшие эксперименты показали, что содержание на сбалансированной низкокалорийной диете (содержащей на 40% меньше калорий, чем стандартная диета) значительно подавляло пролиферацию ретротранспозонов. Способность низкокалорийной диеты смягчать проявления старения продемонстрирована на различных животных моделях.

С другой стороны, оказалось, что некоторые ретротранспозоны в больших количествах экспрессируются в клетках тканей, пораженных злокачественными заболеваниями, такими как лимфома и гепатоклеточная карцинома.

По словам авторов, пока нет доказательств того, что ретротранспозоны могут являться причинной развития рака. На сегодняшний день доказано только существование ассоциативной взаимосвязи. В любом случае, исследователи планируют заняться изучением влияния пролиферации ретротранспозонов на состояние здоровья, а также возможностью применения подавляющих ее препаратов для замедления старения организма и профилактики возрастных болезней.

Статья Marco De Cecco et al. Transposable elements become active and mobile in the genomes of aging mammalian somatic tissues опубликована в журнале Aging.

Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Brown University:
Parasitic DNA proliferates in aging tissues.

23.12.2013