: 06.04.2021
Ремонт ДНК у «стареющего» нейрона указывает на потенциальные мишени для терапии возрастных патологий мозга
Большинство клеток организма со временем заменяются на новые, одни – быстрее, как клетки кожи или слизистой, другие – медленнее. Одними из самых долгоживущих клеток являются нервные клетки (нейроны): их деление у взрослого человека – событие чуть ли не исключительное. Как же эти клетки борются с вредными воздействиями среды? Они ремонтируют свою ДНК, причем, как недавно выяснилось, начинают это делать с четко очерченных «горячих точек» генома, необходимых для жизнедеятельности
Когда говорят, что «нервные клетки не восстанавливаются», имеют в виду, что они практически не делятся. Однако реально они восстанавливаются, но только путем репарации, «ремонтируя» свою ДНК. С возрастом эта способность нейронов ухудшается, что может приводить к развитию старческих нейродегенеративных заболеваний, таких как болезни Альцгеймера и Паркинсона.
Ученые под руководством специалистов из Института биологических исследований Солка (США) исследовали особенности репарации нейронов, выращенных в клеточной культуре из эмбриональных стволовых клеток человека. Так как эти нейроны «кормили» синтетическими молекулами, являющимися строительными блоками для ДНК, то впоследствии с помощью метода секвенирования ДНК можно было отследить, в какие места генома они встроились при репарации.
Как выяснилось, при «ремонте» своей ДНК нейроны в первую очередь обращают внимание на определенные участки геномной последовательности – по-видимому, критически важных для их функционирования. Таких «горячих точек» оказалось около 65 тыс., в целом – около 2% генома. В числе прочих в этих областях расположены гены, кодирующие белки, связанные с развитием нейродегенеративных заболеваний и старениемОбласти репарации ДНК нейронов оказались насыщены и сайтами с метилированной ДНК, т.е. с присоединенными метильными группами (-CH3). Метилирование – один из механизмов так называемой эпигенетической регуляции активности генов, при которой сама структура генома не меняется. Прикрепление метильной группы в определенном участке ДНК блокирует считывание генетической информации и, соответственно, останавливает работу гена. И по «карте» таких участков генома мы можем судить о «биологическом возрасте» организма или отдельной клетки, в данном случае – нейрона.
Зная, какие области ДНК нейронов имеют приоритет для восстановления, мы понимаем, какие гены абсолютно необходимы этим клеткам, чтобы нормально работать. Так мы можем обнаружить перспективные генетические мишени для лечения болезней Альцгеймера и Паркинсона и других старческих деменций.
Фото: https://www.flickr.com
: 06.04.2021 
