Ученые выяснили, что признаки долголетия могут передаваться потомству не только через ДНК, но и с использованием особых молекулярных «меток».
Новый эксперимент, проведенный учеными на нематодах Caenorhabditis elegans, продемонстрировал, что изменения в работе лизосом — органелл, которые ранее считались лишь «перерабатывающими центрами» клетки, могут оказывать влияние на продолжительность жизни как родителей, так и их потомства на протяжении нескольких поколений.
Команда Мен Ван из исследовательского центра Janelia (Howard Hughes Medical Institute) долгое время занимается изучением того, как клеточные механизмы воздействуют на старение. Ранее исследователи установили, что увеличение активности определенного фермента в лизосомах червя может продлить его жизнь почти на 60 %. При этом неожиданно выяснилось, что потомки этих «долгоживущих» червей, не унаследовавшие никаких генетических мутаций, способствующих долголетию, также жили дольше обычного — эффект сохранялся даже через четыре поколения. Это указывает на существование другого механизма передачи информации о долголетии, не связанного напрямую с генами.
Новое исследование выявило механизм передачи такой информации. Ученые обнаружили, что изменения в лизосомах активируют ряд внутриклеточных процессов, которые увеличивают уровень особого варианта гистонов — белков, вокруг которых «наматывается» ДНК. Эти модифицированные гистоны способны перемещаться из обычных клеток тела в половые клетки. В половых клетках они оставляют химические «подписи» на ДНК, изменяя активность генов — это своего рода эпигенетическая память, которая передается потомкам.
Интересно, что аналогичные процессы активируются и во время голодания, когда лизосомы изменяют свой метаболизм. Это связывает физиологическую реакцию организма на стресс с долговременными изменениями, способными передаваться через поколения.
«Мы обычно предполагаем, что наследственная информация хранится исключительно в ядре клетки и передается строго через ДНК, — отмечает Мен Ван. — Теперь мы видим, что модифицированные гистоны могут переносить эпигенетические сигналы из одной части организма в другую и обеспечивать передачу такой информации между поколениями».
Это открытие важно не только для понимания процессов и механизмов старения. Эпигенетические изменения также помогают организмам адаптироваться к стрессу, нехватке пищи или воздействию токсинов. Теперь становится более очевидным, как эти приспособления могут передаваться дальше — от родителей к потомкам — и влиять на здоровье будущих поколений, даже если их генетический код остается неизменным.
Фото: hi-tech.mail.ru