Найти в Дзене
Генетика для всех

Самые точные биологические часы. Как их заставить повернуть вспять, а нас омолодиться?

Кое-что о теломерах и теломеразе...

Хотите узнать, сколько вам жить осталось, только вот кукушка в качестве измерительного прибора доверия не вызывает, а иного источника информации вы не знаете? Ну что ж, могу подсказать. Существует очень точный индикатор оставшейся продолжительности жизни, и, что интересно, он всегда с нами! Только вот близок локоть, да не укусишь, а индикатор тот хоть и всегда при нас, но просто так в него не заглянешь. О чём же речь?

Начну издалека. Молекулярные биологи выяснили, что после каждого деления клетки наши хромосомы укорачиваются. Наконец они достигают такого размера, при котором деление клетки и вовсе становится невозможным, и клетка, чьи хромосомы достигли своего предела, умирает. Клетка за клеткой выходят из строя, а за ними и весь организм. Леонард Хейфлик - профессор анатомии Калифорнийского университета в Сан-Франциско, вице-председатель Американского геронтологического общества - в 1960 году даже определил то количество делений, после которого дальнейшее деление клетки невозможно из-за предельно малого размера хромосом. Это количество равняется 50 и называется пределом Хейфлика. Таким образом, именно длина хромосом, что находятся в ядрах клеток организма, является индикатором оставшегося времени жизни данного организма, самыми точными биологическими часами.

А отчего это хромосомы укорачиваются? Бомба замедленного действия, приводящая в итоге к нашей смерти, заложена в организации процесса самокопирования этих хромосом, что происходит перед каждым делением клетки. Вы ведь знаете, что из материнской клетки при делении получится две клетки дочерние, и каждая из них должна быть обеспечена полным комплектом хромосом (а хромосомы - это молекулы ДНК - хранители наследственной информации)? Именно поэтому перед делением клетки ДНК (хромосомы) самокопируются (реплицируют). Они собирают на себе самих, как на матрицах, свои точные копии из свободных "запчастей", плавающих в плазме ядра. "Запчасти" эти - нуклеотиды - прикрепляются к нуклеотидам ДНК строго в соответствии с принципом комплементарности: аденин к тимину, цитозин к гуанину. Подробнее о том, как происходит репликация ДНК, можно прочитать вот здесь.

Проблема в том, что самые кончики хромосом не способны к самокопированию. Природа сделала их невосприимчивыми к ферментам, обеспечивающим связь старых нуклеотидов ДНК с новыми при репликации, на концах хромосом находятся своеобразные заглушки - теломеры. И зачем это природе нужно было нам так гадить? А затем, чтобы наши хромосомы своими кончиками не склеились друг с другом, образовав хоровод, что привело бы к полному хаосу при первой же попытке клетки поделиться, отчего мы умерли бы ещё не то, что не родившись, но даже и не успев стать двуклеточным зародышем...

Длина теломер хромосом в зависимости от возраста. Источник рисунка: https://telomerol.ru/
Длина теломер хромосом в зависимости от возраста. Источник рисунка: https://telomerol.ru/

Желание жить подольше человечество не оставляет. А уж когда стала известна одна из причин, ограничивающая это желание, появляется непреодолимое искушение повернуть вспять биологические часы - нечто подкорректировать в процессе репликации хромосом. Микробиологи перед этим искушением не устояли и начали искать способы заставить-таки кончики хромосом самодостраиваться так же, как это делают и все прочие их части. Начали искать и кажется нашли!

По крайней мере трое американских учёных: Элизабет Блэкберн - в настоящее время сотрудница Университета Калифорнии, Кэрол Грейдер - сотрудница Университета Джона Хопкинса и Джек Шостак - профессор Института Ховарда Хьюза получили в 2009 году Нобелевскую премию по физиологии и медицине именно за то, что нашли способ заставить хромосомы не укорачиваться. В 1984 году ими был открыт фермент теломераза, который способен воздействовать именно на "заглушки"-теломеры, заставляя даже их самокопироваться. Обнаружено, что в "вечно молодых" раковых клетках этого фермента избыточное количество, что и позволяет теломерам хромосом этих клеток быть по-молодому длинными, а самим клеткам делиться бесконечное число раз.

Ещё немного и теломеразу (новое средство Макропулоса) начнут в аптеках продавать в виде таблеток.

А вы уже придумали, как проведёте и чем займётесь в свои дополнительные пару сотен лет? :-)

Читать ещё по теме:
Бактериальная клетка бессмертна, а человеческая - нет. Почему?

Почему мы стареем? Ответ генетиков

Зачем хромосомы из кольцевых превратились в линейные?