Биологи давно знают о существовании кольцевых РНК — молекул, которые не участвуют в синтезе белков, но с возрастом начинают скапливаться в клетках. Долгое время ученые считали их пассивным следствием старения, своеобразным биологическим маркером, не оказывающим активного влияния на продолжительность жизни. Однако команда под руководством профессора Сын-Дже В. Ли из Департамента биологических наук KAIST решила проверить эту гипотезу.
Объектом исследования стал крошечный круглый червь Caenorhabditis elegans, часто используемый в геронтологии из-за короткого жизненного цикла. Ученые обратили внимание на белок под названием RNASEK, который обладает способностью расщеплять РНК. Выяснилось, что с течением времени количество этого фермента в клетках неуклонно снижается, что ведет к аномальному накоплению кольцевых структур.
Чтобы понять причинно-следственную связь, исследователи пошли от обратного. Они искусственно повысили уровень RNASEK в организмах червей, заставив клетки активнее избавляться от кольцевых РНК. Результат превзошел ожидания: продолжительность жизни подопытных особей значительно увеличилась, при этом они дольше сохраняли признаки здорового состояния.
Механизм действия оказался связан с защитой клетки от хаоса. Когда кольцевых РНК становится слишком много, они начинают слипаться, образуя так называемые стрессовые гранулы — скопления, нарушающие нормальную работу клеточных механизмов. Фермент RNASEK в паре с белком-шапероном HSP90 предотвращает этот процесс, поддерживая порядок внутриклеточной среды.
Самым важным открытием стало то, что этот механизм универсален. Аналогичные процессы были зафиксированы не только у червей, но и в клетках мышей и человека. Когда ученые блокировали работу RNASEK в культурах человеческих клеток, те начинали демонстрировать признаки преждевременного старения.
Профессор Ли пояснил, что их работа переворачивает прежние представления. Кольцевая РНК перестает быть просто пассивным свидетелем времени, а превращается в активного участника процесса. Управляя уровнем фермента, который ее удаляет, можно напрямую влиять на скорость старения. В перспективе это открытие дает надежду на разработку методов терапии, способных бороться с возрастными и дегенеративными заболеваниями у людей, воздействуя на ранее неизвестный регуляторный механизм на уровне РНК.
Ранее Наука Mail рассказывала, что биологи смоделировали полный клеточный цикл.
