Люди завжди мріяли дізнатися, скільки їм залишилося жити. Ворожки та інші екстрасенси щосили експлуатують прагнення людини зазирнути у майбутнє. Хоча достовірність їхніх пророцтв дорівнює нулю, люди завзято несуть «провидцям» гроші. Здається, у любителів погадати на кавовій гущі з’явилося набагато надійніше джерело інформації: дослідники навчилися передбачати приблизну тривалість життя людини за його ДНК.
На відміну від “магів” і “чаклунів”, вчені не називають точну дату смерті. Їх оцінка винятково ймовірна: фахівці з Единбурзького університету зауважили, що чим менше модифікована ДНК людини, тим вища ймовірність, що вона помре раніше. Вчених цікавила цілком конкретна модифікація зі складною назвою метилювання ДНК.
Саме ця модифікація коштувала життя вівці Доллі – точніше, саме через неї клонований звір помер через сім років після народження набагато раніше терміну. Метилювання – це додавання до ниток ДНК невеликої групи із чотирьох атомів, одного вуглецю та трьох водень (хіміки називають її метильною групою, а формула виглядає як CH3). Ця «доважка», яку прикріплюють до ДНК особливі білки, сигналізує клітинним ферментам, що позначена ДНК – особлива. Найчастіше додавання CH3«вимикає» ДНК, «забороняючи» ферментам зчитувати закладену в ній інформацію.
Мітальні групи та інші мітки не змінюють саму послідовність ДНК, але впливають на те, як саме відтворюється закладена в ній інформація. Вплив виявився настільки серйозним, що для подібних змін придумали спеціальний термін «епігенетика», тобто надгеномне регулювання геному. Якщо уявити, що наш організм з усіма його фізіологічними особливостями та рисами особистості – це держава, то генетика та епігенетика – це як мінімум його президент та прем’єр-міністр. Причому до кінця незрозуміло, хто з них головніший.
Різні епігенетичні маркери по-різному впливають на ДНК, але CH3-група – це майже завжди «заглушальна» мітка. Довгий час вчені були впевнені, що в міру старіння живих істот у їхній ДНК стає дедалі більше мітильних груп. Проте недавні дослідження показали, що це негаразд. «Загалом метилювання геному при старінні зменшується, – розповідає старший науковий співробітник Інституту біології гена РАН, к. б. н. Олексій Гаврилов. – Ключовий момент у тому, що з роками мітильні мітки «переїжджають» на інші ділянки ДНК. У людському геном повно так званих мобільних елементів – фрагментів, які можуть «стрибати» з місце на місце і порушувати роботу генів. У молодих людей такі елементи «заблоковані» CH3-групами, у літніх це блокування знімається і геном стає нестабільним».
Перегрупування та зміна числа CH3-груп призводять і до інших вікових змін. Поки нам мало років, у наших клітинах працюють білки-захисники, які заважають розвитку пухлин. З роками гени, що кодують такі білки, «вимикаються» через те, що на них навішуються мітильні залишки. В результаті організм залишається беззбройним і не може протистояти раку.
«З віком стає більше CH3-груп і на генах рибосомних РНК, з яких збираються рибосоми – клітинні машини, що синтезують білки. Чим менше рибосом, тим гірше йде синтез білків, і це безпосередньо пов’язано зі старінням, адже з білків власне і побудований наш організм», — пояснює Гаврилов.
Біологічний годинник
Незважаючи на те, що всі механізми, за допомогою яких метилювання регулює роботу генів, поки незрозумілі, загальну кількість CH3-груп у геномі можна використовувати для передбачення тривалості життя. Единбурзькі вчені проаналізували дані чотирьох довгострокових досліджень, автори яких протягом багатьох років стежили за п’ятьма тисячами людей похилого віку. На початку спостережень у всіх учасників було взято зразки крові, з яких можна виділити ДНК.
Шотландські фахівці проводили сумну роботу: вони дивилися, скільки людей не дожило до кінця досліджень, і визначали, як сильно метильовано їхню ДНК порівняно з іншими учасниками. Попередньо вчені визначили середню кількість CH3-груп у геномі для кожного віку. Виявилося, що надто швидке деметилювання геному – провісник ранньої смерті. Причому ризик людей з недометильованою (по відношенню до вікової норми) ДНК померти дуже рано не залежав від того, наскільки здоровий спосіб життя вони ведуть, чи є у них діабет чи проблеми з серцем та судинами та інші фактори, що впливають на тривалість життя. /p>
«Можна сказати, що метилювання ДНК – це такий своєрідний біологічний годинник. В організмі людей, чиї години йдуть з великим випередженням, мабуть, деякі важливі процеси відбуваються швидше, ніж у середньому. У тому числі і процес старіння, – пояснює Олексій Гаврилов. – При цьому метилювання може не бути власне причиною старіння, а лише відображати ті процеси, що призводять до нього. Втім, не можна виключати, що штучно змінивши статус метилювання можна повернути деякі з цих процесів назад».
Поки що вчені не розуміють, що саме змушує наші тіла старіти. Але робота шотландських дослідників дає зручний діагностичний інструмент, щоб визначити коли саме почнуться неприємні речі. Втім, велике питання, чи зробить це знання наше життя легшим.
Матеріали новинного характеру не можна прирівнювати до призначення лікаря. Перед прийняттям рішення порадьтеся з фахівцем.
