Группа ученых из University of California San Diego смогла расшифровать динамику, которая контролирует старение наших клеток, и её значение для удлинения продолжительности жизни. Группа под руководством Nan Hao использовала комбинацию технологий по инженерингу, компьютерным наукам и биологии, чтобы проанализировать молекулярные процессы, влияющие на старение.

Когда клетки стареют, то со временем в них накапливаются повреждения их ДНК, приводящие к разрушению функционирования и в конечном счете к гибели. Природный биохимический процесс, известный как "замалчивание хроматина", помогает защищать ДНК от повреждений. Процесс замалчивания превращает специфические регионы ДНК из рыхлого в в закрытое состояние, защищая тем самым регионы ДНК. Среди молекул, которые способствуют замалчиванию, находится семейство белков -- широко законсервированное от бактерий до человека -- известных как sirtuins. В последнее время химические активаторы сиртуинов привлекли большое внимание и появились на рынке в качестве нутрицевтиков (nutraceuticals) с целью замалчивания хроматина в надежде замедлить процесс старения.

Однако, в то же самое время ученые установили, что такое замалчивание хроматина прекращает в защищённых регионах ДНК экспрессию РНК и белков, выполняющих биологические функции и как результат избыточное замалчивание может вызывать крушение нормальной клеточной физиологии.

Используя ударные силы компьютерных и экспериментальных подходов у дрожжей, исследователи смогли отследить замалчивание хроматина в беспрецедентных деталях , благодаря его генерации во время старения. Исследователи установили, что полная потеря такого замалчивания приводит к ускоренному старению и гибели клетки. Однако, исследователи сходным образом установили, что непрерывное замалчивание хроматина также приводит к укорочению жизненного периода.

Согласно исследованиям природа разработала четкий путь решения этой проблемы. "Вместо того, чтобы оставаться в состоянии молчания или потери молчания клетки периодически переключают свои ДНК между открытым (потеря молчания) и закрытым (молчание) состояниями во время старения," говорит Hao. "Таким способом клетки могут избегать длительного пребывания в любом из этих состояний, которое вредно, и поддерживают контролируемый по времени баланс, важный для их функции и продолжительности жизни."

"Когда клетки становятся старыми, они теряют свою способность поддерживать периодические переключения, приводя к старческому фенотипу и, наконец, к гибели," говорит Hao. "В этом случае важно суметь каким-то образом помочь клетке укрепить переключения, особенно когда они стареют, и тогда мы сможем замедлить старение. И эту возможность мы пытаемся найти."

"Я полагаю, что в мультидисциплинарном сотрудничестве мы сможем получить в ближайшем будущем много новой информации, которая поможет изменить наше понимание основ биологии старения и приведет к новым стратегиям продления продолжительности жизни," заявил Hao.