![Часы биологического старения: открытие хрупких мест в митохондриальной ДНК Часы биологического старения: открытие хрупких мест в митохондриальной ДНК](/uploads/posts/2023-07/2222.webp)
Часы биологического старения: открытие хрупких мест в митохондриальной ДНК
Как известно, старение связано с повреждением ДНК в наших клетках. Особенно чувствительны к этому митохондрии - органеллы, которые обеспечивают нас энергией. У них есть своя ДНК, которая может теряться или меняться со временем. Это приводит к тому, что митохондрии начинают работать хуже и портить клетку.
Ученые из Центра геномных исследований Балтийского федерального университета и их коллеги проанализировали данные о более чем 1,3 тыс. делециях митохондриальной ДНК и обнаружили, что такие мутации сконцентрированы в определенном участке генома.
Оказалось, что в этом месте ДНК скручивается в своеобразную петлю, которая образуется при ее копировании. Эта петля делает ДНК уязвимой для разрывов и потерь.
![Часы биологического старения: открытие хрупких мест в митохондриальной ДНК](/uploads/posts/2023-07/mitohondrija.webp)
Потенциальные вторичные структуры, образованные одноцепочечной родительской тяжелой цепью во время репликации мтДНК. Нижняя панель показывает, что прямые повторы, отмеченные черными стрелками, имеют разные шансы быть реализованными в удалениях в зависимости от пространственной структуры. Тесная пространственная близость повторов (жирные пунктирные линии) увеличивает вероятность образования делеции, в то время как для повторов, пространственно разделенных большим расстоянием, эта вероятность уменьшается (тонкая пунктирная линия)
Ученые считают, что форма ДНК влияет на ее стабильность больше, чем наличие повторяющихся участков, которые тоже могут вызывать мутации. Это открывает новые возможности для изучения старения и поиска способов его замедления.
Для того, чтобы увидеть эту петлю в трехмерном виде, ученые использовали специальные компьютерные программы, которые позволяют моделировать структуру ДНК. Они обнаружили, что петля имеет вид большой шпильки с центром около 11 тыс. пар оснований - это примерно треть от всей длины митохондриальной ДНК. В этом центре два участка ДНК приближаются друг к другу и образуют контактную зону, где часто происходят потери.
— кандидат биологических наук, приглашенный профессор БФУ имени И. Канта из Политехнического университета Лозанны Константин Попадьин.
Исследователи также изучили, как частота потерь зависит от возраста и генетического происхождения человека. Они сравнили данные о делециях у людей разных гаплогрупп - это группы людей, которые имеют общих предков по материнской линии. Они обнаружили, что частота делеций в контактной зоне увеличивается с возрастом и различается у разных гаплогрупп. Это может объяснять различия в продолжительности жизни и скорости старения у разных народов.
Ученые также посмотрели на делеции в митохондриальной ДНК у животных. Они нашли, что контактная зона существует не только у человека, но и у других млекопитающих, таких как мыши, крысы, собаки и обезьяны. Они предположили, что контактная зона может быть эволюционно консервативной структурой, которая играет важную роль в регуляции репликации митохондриальной ДНК.
Это исследование помогает лучше понять процессы старения и возникновения различных болезней, связанных с повреждением митохондрий. Методика, основанная на полученных выводах, может помочь предсказывать риски развития определенных возрастных заболеваний, связанных с мутациями митохондриальной ДНК. Ученые в Центре геномных исследований Балтийского федерального университета сейчас работают над расширением результатов исследования на различные гаплогруппы - наборы нуклеотидов, унаследованных от общего предка в конкретной территории. Ведется разработка единой концепции, целью которой является выявление уязвимых мест в митохондриальном геноме каждого человека. Индивидуальный анализ риска образования делеций может быть использован для разработки методов генной терапии и профилактики возрастных заболеваний.
Ученые из Центра геномных исследований Балтийского федерального университета и их коллеги проанализировали данные о более чем 1,3 тыс. делециях митохондриальной ДНК и обнаружили, что такие мутации сконцентрированы в определенном участке генома.
Оказалось, что в этом месте ДНК скручивается в своеобразную петлю, которая образуется при ее копировании. Эта петля делает ДНК уязвимой для разрывов и потерь.
![Часы биологического старения: открытие хрупких мест в митохондриальной ДНК](/uploads/posts/2023-07/mitohondrija.webp)
Потенциальные вторичные структуры, образованные одноцепочечной родительской тяжелой цепью во время репликации мтДНК. Нижняя панель показывает, что прямые повторы, отмеченные черными стрелками, имеют разные шансы быть реализованными в удалениях в зависимости от пространственной структуры. Тесная пространственная близость повторов (жирные пунктирные линии) увеличивает вероятность образования делеции, в то время как для повторов, пространственно разделенных большим расстоянием, эта вероятность уменьшается (тонкая пунктирная линия)
Ученые считают, что форма ДНК влияет на ее стабильность больше, чем наличие повторяющихся участков, которые тоже могут вызывать мутации. Это открывает новые возможности для изучения старения и поиска способов его замедления.
Для того, чтобы увидеть эту петлю в трехмерном виде, ученые использовали специальные компьютерные программы, которые позволяют моделировать структуру ДНК. Они обнаружили, что петля имеет вид большой шпильки с центром около 11 тыс. пар оснований - это примерно треть от всей длины митохондриальной ДНК. В этом центре два участка ДНК приближаются друг к другу и образуют контактную зону, где часто происходят потери.
В процессе синтеза дочерних цепочек исходная материнская цепь разворачивается, чтобы ферменты могли по ней двигаться, но эти области повторов слипаются друг с другом. Форма митохондриальной ДНК может напоминать «символ бесконечности» с контактными зонами между двумя ее участками, и синтез тут может останавливаться. Можно представить мтДНК как эластичное кольцо вроде спущенной велосипедной камеры, а повторы как двусторонний скотч на нем. Причем эластичность кольца неравномерная, какие-то места гнутся проще, а какие-то сложнее. Склеится кольцо только в тех местах со скотчем, которые мы сможем притянуть к друг другу — то есть создадим контактную зону
— кандидат биологических наук, приглашенный профессор БФУ имени И. Канта из Политехнического университета Лозанны Константин Попадьин.
Исследователи также изучили, как частота потерь зависит от возраста и генетического происхождения человека. Они сравнили данные о делециях у людей разных гаплогрупп - это группы людей, которые имеют общих предков по материнской линии. Они обнаружили, что частота делеций в контактной зоне увеличивается с возрастом и различается у разных гаплогрупп. Это может объяснять различия в продолжительности жизни и скорости старения у разных народов.
Ученые также посмотрели на делеции в митохондриальной ДНК у животных. Они нашли, что контактная зона существует не только у человека, но и у других млекопитающих, таких как мыши, крысы, собаки и обезьяны. Они предположили, что контактная зона может быть эволюционно консервативной структурой, которая играет важную роль в регуляции репликации митохондриальной ДНК.
Это исследование помогает лучше понять процессы старения и возникновения различных болезней, связанных с повреждением митохондрий. Методика, основанная на полученных выводах, может помочь предсказывать риски развития определенных возрастных заболеваний, связанных с мутациями митохондриальной ДНК. Ученые в Центре геномных исследований Балтийского федерального университета сейчас работают над расширением результатов исследования на различные гаплогруппы - наборы нуклеотидов, унаследованных от общего предка в конкретной территории. Ведется разработка единой концепции, целью которой является выявление уязвимых мест в митохондриальном геноме каждого человека. Индивидуальный анализ риска образования делеций может быть использован для разработки методов генной терапии и профилактики возрастных заболеваний.
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
![Западная Европа и США готовятся к худшему Западная Европа и США готовятся к худшему](/uploads/mini/shortstory/c1e/63452ff84713a553fcb2c4b14eb54.jpg)
Западная Европа и США готовятся к худшему
Новая угроза ожидается из Латинской Америки....
![NASA обнаружило таинственное энергетическое поле вокруг Земли NASA обнаружило таинственное энергетическое поле вокруг Земли](/uploads/mini/shortstory/63f/993f5cca125710bd5e7998c3c423d.jpg)
NASA обнаружило таинственное энергетическое поле вокруг Земли
Оно уникально, и, похоже, благодаря нему на планете… появилась жизнь....
![Спасение человечества находится на дне Северного Ледовитого океана Спасение человечества находится на дне Северного Ледовитого океана](/uploads/mini/shortstory/b16/5cda8ba33085ef44bb4cc9b986200.jpg)
Спасение человечества находится на дне Северного Ледовитого океана
Финские ученые уверены в этом на 100%....
![Starliner Boeing снова в новостях: теперь там что-то жутко стучит и лязгает Starliner Boeing снова в новостях: теперь там что-то жутко стучит и лязгает](/uploads/mini/shortstory/124/739e8816037bad0a313bd7f3476af.jpg)
Starliner Boeing снова в новостях: теперь там что-то жутко стучит и лязгает
NASA придумывает объяснения, а бывший командир МКС говорит, что это не к добру....
![«Титаник» разваливается прямо на глазах «Титаник» разваливается прямо на глазах](/uploads/mini/shortstory/8a2/1d2eb1dfde31d5f5369b4d0d48d62.jpg)
«Титаник» разваливается прямо на глазах
Кто же ускоряет гибель легендарного корабля: люди или природа?...
![Прорыв или кошмар? Искусственный интеллект стал изменять собственный код Прорыв или кошмар? Искусственный интеллект стал изменять собственный код](/uploads/mini/shortstory/1be/9b06786bac11541ae0e4d76991468.jpg)
Прорыв или кошмар? Искусственный интеллект стал изменять собственный код
Ученые говорят: ничего страшного. Но так ли это на самом деле?...
![Форресты Гампы отменяются Форресты Гампы отменяются](/uploads/mini/shortstory/1f0/4b4ba26a87069298154cbaaf7521f.jpg)
Форресты Гампы отменяются
Американские ученые «взломали» код аутизма....
![Сосуд из найденного в Шотландии клада викингов оказался иранским Сосуд из найденного в Шотландии клада викингов оказался иранским](/uploads/mini/shortstory/b9b/6c5a16607870dcee7ded870025f56.jpg)
Сосуд из найденного в Шотландии клада викингов оказался иранским
Никто не ожидал, что сокровище прибыло из столь отдаленных мест....
![Безглазая смерть чует тьму: как именно грибок превращает мух в зомби-некрофилов Безглазая смерть чует тьму: как именно грибок превращает мух в зомби-некрофилов](/uploads/mini/shortstory/e7b/f7bb936b1fafeefb602fbc6b7740b.jpg)
Безглазая смерть чует тьму: как именно грибок превращает мух в зомби-некрофилов
Главное случается ночью....
![Новый метод поможет раскрыть секс-преступления во много раз быстрее Новый метод поможет раскрыть секс-преступления во много раз быстрее](/uploads/mini/shortstory/0f3/39f1637a6f4b732bda029be4a1ff5.jpg)
Новый метод поможет раскрыть секс-преступления во много раз быстрее
Открытие ускорит проверку улик....
![Азиаты оккупируют Британию: сначала мигранты, теперь желтоногие шершни Азиаты оккупируют Британию: сначала мигранты, теперь желтоногие шершни](/uploads/mini/shortstory/fa6/3b50ed6fd66775e77a87003ce5250.jpg)
Азиаты оккупируют Британию: сначала мигранты, теперь желтоногие шершни
Экологи бьют тревогу и массово рассылают методички населению....
![Космический корабль BepiColombo невероятно близко подлетел к Меркурию Космический корабль BepiColombo невероятно близко подлетел к Меркурию](/uploads/mini/shortstory/83d/c7e5e8717f2100b5313e052890584.jpg)
Космический корабль BepiColombo невероятно близко подлетел к Меркурию
Свежие снимки рябой планеты удалось сделать благодаря возникшим в полёте неполадкам....
![Компания 1X анонсировала повседневного помощника — гуманоидного робота NEO Beta Компания 1X анонсировала повседневного помощника — гуманоидного робота NEO Beta](/uploads/mini/shortstory/1b0/526e645ecf476da55256bb5a433aa.jpg)
Компания 1X анонсировала повседневного помощника — гуманоидного робота NEO Beta
Похожий на человека механический слуга умеет ходить, бегать и подниматься по лестнице....
![Роботы и 3D-печать сделали бетон прочнее благодаря особой структуре Роботы и 3D-печать сделали бетон прочнее благодаря особой структуре](/uploads/mini/shortstory/11b/f9e2330b21c4d24c2519784700a4f.jpg)
Роботы и 3D-печать сделали бетон прочнее благодаря особой структуре
Имитируя природу, бетон можно уложить так, чтобы повысить прочность на 63%....
![Учёные не нашли связи между мобильными телефонами и раком мозга Учёные не нашли связи между мобильными телефонами и раком мозга](/uploads/mini/shortstory/152/0835ee76c49c6c0c1dcc9ac68693a.jpg)
Учёные не нашли связи между мобильными телефонами и раком мозга
В общем, болтай часами — не хочу....