Не очень многоклеточный, но очень живучий

биология, медицина Элегантные нематоды давно стали излюбленным объектом биологических исследований. Кадр из сюжета видеожурнала Jove

Наряду с мушкой дрозофилой другим излюбленным объектом исследований молекулярных биологов является круглый червячок (нематода) с красивым названием Caenorabdotis elegans. У него чуть более тысячи клеток, функция каждой из которых хорошо известна. Неудивительно поэтому, что именно на нем отрабатываются самые разные теории клеточного старения, имеющие самое непосредственное отношение не только к нейродегенеративным заболеваниям, но также и к механизмам ракового перерождения (трансформации). Вот почему самые разные научные издания обратили внимание на статью международной команды, опубликованную в престижном журнале Cell. Среди авторов – Александр Миронов и его сотрудница по Институту генетики и селекции промышленных микроорганизмов Светлана Еремина, а также Евгений Нудлер, сын бывшего сотрудника института, и Иван Гусаров, Ольга Смоленская и Илья Шамовский из Нью-Йоркского университета.
В статье представлены результаты воздействия окиси азота (NO), увеличившие продолжительность жизни С. еlegans. С этим газом мир познакомился после выхода на рынок знаменитой виагры, поскольку он усиливает кровоток с сосудах и скорость проведения нервных импульсов, а также полезную «агрессивность» иммунных клеток. Червячок, однако, в этом отношении является «стерильным», поскольку он настолько древний, что у него нет гена, необходимого для синтеза фермента NO-синтазы, отщепляющего необходимый азот от аминокислоты аргинина. Однако этот не слишком-то многоклеточный организм нашел выход из положения, получая молекулы «живительного» газа от «субтильных» бацилл (Bacillus subtilis), которыми питается в природе.
Ученым удалось доказать, что газ бацилл стимулирует активность целого ряда генов червячка, которые отвечают не только за устойчивость C. elegans к разного рода стрессам со стороны окружающей среды, но и за продолжительность жизни этого модельного организма. Газ «включает» два гена, отвечающих за синтез хорошо известных молекулярным биологам белков считывания-транскрипции других генов. Одним из них кодирует HSP, или протеин теплового шока. Он был открыт еще в 1980-х в ходе работ по исследованию термотолерантности клеток, то есть их способности переносить нагревание. Это еще один пример межвидовой сигнализации, осуществляемой с помощью малой молекулы, а также значения такого хорошо известного эволюционистам явления, как «извлечение» выгоды одним из организмов.
По другую сторону Тихого океана китайские ученые из Вуханьского университета науки и технологии и Пекинского института биофизики вместе с коллегами из Мичиганского университета в Энн-Арбор, что неподалеку от Чикаго, тоже работали с C. elegans, продлевая его жизнь с помощью холодового воздействия (15–20 по Цельсию). Температурные стимулы открывали ионные каналы, представляющие собой большие белки, встроенные в мембрану-оболочку клетки. Похолодание среды стимулировало поступление в клетки ионов кальция. Это запускало геномный каскад увеличения продолжительности жизни.
Интересно, что в обеих работах все закручивалось вокруг одного из генов (Daf), мутации которого были открыты у червячка в середине 1990-х. Те мутации вызывали раннюю смерть червячков, откуда и название гена (англ. Death – смерть). У человека аналогом Daf является известный ген, мутации которого определяют жизнеспособность нейронов. Китайцы и их американские коллеги пришли к выводу о существовании геномных программ продления жизни под действием пониженных температур. Так что на свежий воздух под сень парков и лесов, если хотите прожить дольше…

Комментарии для элемента не найдены.