Science: Неврологи открыли компоненты нервных клеток, которые никогда не стареют

Некоторые молекулы РНК в нервных клетках мозга живут всю жизнь, не обновляясь. Неврологи из Университета Фридриха-Александра в Эрлангене-Нюрнберге, или FAU, совместно с исследователями из Германии, Австрии и США доказали, что так оно и есть.

РНК, как правило, являются недолговечными молекулами, которые постоянно перестраиваются, чтобы приспособиться к условиям окружающей среды. Благодаря своим результатам, опубликованным в журнале Science, исследовательская группа надеется расшифровать сложный процесс старения мозга и лучше понять связанные с ним дегенеративные заболевания.

Большинство клеток человеческого организма регулярно обновляются, сохраняя свою жизнеспособность. Однако есть и исключения: сердце, поджелудочная железа и мозг состоят из клеток, которые не обновляются на протяжении всей жизни, но при этом должны оставаться в полном рабочем состоянии.

Старение нейронов — важный фактор риска нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, — говорит профессор д-р Томохиса Тода, профессор нейронной эпигеномики в FAU и в Центре физики и медицины Макса Планка в Эрлангене.

Базовое понимание процесса старения и того, какие ключевые компоненты участвуют в поддержании функции клеток, имеет решающее значение для разработки эффективных концепций лечения.

В совместном исследовании, проведенном совместно с нейробиологами из Дрездена, Ла-Джоллы (США) и Клостернойбурга (Австрия), рабочая группа под руководством Тоды выявила ключевой компонент старения мозга: исследователи впервые смогли продемонстрировать, что некоторые типы рибонуклеиновой кислоты (РНК), защищающие генетический материал, существуют столько же, сколько и сами нейроны.

Это удивительно, ведь в отличие от ДНК, которая, как правило, никогда не меняется, большинство молекул РНК крайне недолговечны и постоянно обмениваются, — объясняет Тода.

Чтобы определить срок жизни молекул РНК, группа Тоды работала вместе с командой профессора д-ра Мартина Хетцера, клеточного биолога из Австрийского института науки и технологий (ISTA).

Нам удалось пометить РНК флуоресцентными молекулами и отследить их продолжительность жизни в клетках мозга мышей, — объясняет Томохиса Тода, обладающий уникальными знаниями в области эпигенетики и нейробиологии и получивший грант ERC Consolidator Grant на свои исследования в 2023 году.

Мы даже смогли идентифицировать отмеченные долгоживущие РНК у двухлетних животных, причем не только в их нейронах, но и в соматических взрослых нейронных стволовых клетках мозга.

Кроме того, исследователи обнаружили, что долгоживущие РНК, которые они сокращенно называют LL-РНК, обычно располагаются в ядрах клеток, тесно связанные с хроматином — комплексом ДНК и белков, образующим хромосомы. Это указывает на то, что LL-РНК играют ключевую роль в регуляции хроматина. Чтобы подтвердить эту гипотезу, команда уменьшила концентрацию LL-РНК в эксперименте in-vitro с моделями взрослых нейронных стволовых клеток, в результате чего целостность хроматина была сильно нарушена.

Мы убеждены, что LL-РНК играют важную роль в долгосрочной регуляции стабильности генома и, следовательно, в сохранении нервных клеток на протяжении всей жизни, — объясняет Томохиса Тода.

Будущие исследовательские проекты должны дать более глубокое понимание биофизических механизмов, лежащих в основе долгосрочного сохранения LL-РНК. Мы хотим узнать больше об их биологической функции в регуляции хроматина и о том, как старение влияет на все эти механизмы.

05.04.2024


Подписаться в Telegram



Здоровье

Nature Communications: Появилось новое объяснение, почему COVID сжигает легкие
Nature Communications: Появилось новое объяснение, почему COVID сжигает легкие

В некоторых тяжелых случаях COVID-19 легкие по...

Nature Biomedical Engineering: Рак можно лечить с помощью межклеточных посланий
Nature Biomedical Engineering: Рак можно лечить с помощью межклеточных посланий

Исследователям из Каролинского института ...

Nature Communications: Белки в крови находят рак на 7 лет раньше врачей
Nature Communications: Белки в крови находят рак на 7 лет раньше врачей

В ходе двух исследований, проведенных в О...

Nature Human Behavior: Мы запоминаем то, что не в силах объяснить
Nature Human Behavior: Мы запоминаем то, что не в силах объяснить

Человеческий мозг фильтрует поток впечатлений,...

Nature Microbiology: Неэффективность прививки от кори для кесарят выше в 2,6 раз
Nature Microbiology: Неэффективность прививки от кори для кесарят выше в 2,6 раз

Исследование Кембриджского университета, Велик...

Environmental and Molecular Mutagenesis: У пожарных повышен риск рака простаты
Environmental and Molecular Mutagenesis: У пожарных повышен риск рака простаты

У пожарных может быть повышенный риск развития...

ESCMID: Ученые разрабатывают иммунотерапию для борьбы с туберкулезом
ESCMID: Ученые разрабатывают иммунотерапию для борьбы с туберкулезом

Некоторые методы иммуноукрепляющей терапии уже...

Brain Injury: После сотрясения мозга детям сложнее заводить друзей
Brain Injury: После сотрясения мозга детям сложнее заводить друзей

Почти четверть американских детей с симпт...

eLife: Смертоносная бактерия-вампир жаждет человеческой крови
eLife: Смертоносная бактерия-вампир жаждет человеческой крови

Одни из самых смертоносных бактерий в&nbs...

New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз
New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз

По данным нового крупного исследования, провед...

JAMA: Скрининг PSA незначительно влияет на смертность от рака простаты
JAMA: Скрининг PSA незначительно влияет на смертность от рака простаты

Крупнейшее на сегодняшний день исследован...

Acta Biomaterialia: Созданы трансплантаты, похожие на реальное человеческое ухо
Acta Biomaterialia: Созданы трансплантаты, похожие на реальное человеческое ухо

Используя современные методы тканевой инженери...

Frontiers in Allergy: Собаки способны учуять стресс по запаху дыхания человека
Frontiers in Allergy: Собаки способны учуять стресс по запаху дыхания человека

Чуткие носы собак способны распознать ранние п...

Cancer: Риск развития рака зависит от метаболического синдрома
Cancer: Риск развития рака зависит от метаболического синдрома

Новое исследование показывает, что люди с...

Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста

Мигрирующие нейроны обладают конусом роста, ко...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

ESA: Первые снимки Евклида показали миллиарды осиротевших звезд
ESA: Первые снимки Евклида показали миллиарды осиротевших звезд
Heliyon: Ученые нашли виновника тяжелых отравлений благодаря новому методу ПЦР
Heliyon: Ученые нашли виновника тяжелых отравлений благодаря новому методу ПЦР
Energy Materials and Devices: Создан тандемный солнечный элемент с КПД более 20%
Energy Materials and Devices: Создан тандемный солнечный элемент с КПД более 20%
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
NatMat: Ученые из университета Райса нашли отличную альтернативу ферроэлектрикам
NatMat: Ученые из университета Райса нашли отличную альтернативу ферроэлектрикам
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным
Child Development: Отношения с матерью влияют на умение дружить и растить детей
Child Development: Отношения с матерью влияют на умение дружить и растить детей
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения
Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи
New Media & Society: Геймеры находят оправдание смурфингу, хотя он их и бесит
New Media & Society: Геймеры находят оправдание смурфингу, хотя он их и бесит
EMBO Reports: Растения-однолюбы находят одного партнера на всю жизнь
EMBO Reports: Растения-однолюбы находят одного партнера на всю жизнь

Новости компаний, релизы

Ученые ТПУ выяснили, что заболевания ЦНС за последние 30 лет вышли на первое место по влиянию на здоровье населения
Физики СПбГУ и Института проблем машиноведения РАН улучшили ударопрочные характеристики нержавеющей стали
КВЗ принимает заявки на целевое обучение в проект «Крылья Ростеха»
В Петербурге снизилось количество разрушающих озоновый слой газов
Исследователи используют кантианскую модель рациональности для оценки этичности решений ИИ