Gen SIRT1 powstrzymuje długowieczność

fibroblastyW mysich komórkach został znaleziony gen ograniczający czas w którym komórka może się dzielić, żyć. Gen ten, nazwany SIRT1, aktywny jest w procesie starzenia się i przypuszczalnie gwarantuje, że starzejąca się komórka nie będzie przekazywać szkodliwych mutacji. Znokautowanie genu SIRT1 w hodowlach komórkowych mysich fibroblastów powodowało ich długowieczność, ciągłe podziały bez starzenia się.

Gen SIRT1 znosi długowieczność komórek, może też odgrywać rolę w regulacji starzenia się komórek. Naukowcy jednak przestrzegają przed zbytnim interpretowaniu ich wyników, gdyż dzielące się mysie komórki w hodowli laboratoryjnej są niedoskonałym modelem dla wyjaśnienia, jak procesy starzenia wpływają na ludzki komórki.

Pewna wskazówką z tych badań jest to, że znosząc działanie genu SITR1 można stworzyć ważną technikę produkcji dużej ilość normalnych komórek do wykorzystywanych do dalszych badań. W tym kontekście komórki z nieaktywnym genem SIRT1 mają przewagą nad innymi typami stale dzielących się komórek, takich jak komórki rakowe, które mimo że dzielą się one bez końca nie są normalne.

Badania zostały przeprowadzone przez zespół naukowców pod kierownictwem Frederick*a W. Alt*a z Howard Hughes Medical Institute (USA). Wyniki zostały opublikowanie w lipcowym Cell Metabolism. Pierwszymi autorami artykułu byli Katrin Chua i Raul Mostoslavsky.

fibroblastyNaukowcy rozpoczęli badania nad SIRT1 ponieważ zaintrygowani publikacjami wynikami prac innych naukowców, które wskazywały, że drożdżowy odpowiednik tego genu: Sir2, przedłuża zdolność komórki do powielania się. Dodatkowe badania wskazały, że nadprodukcja Sir2 w komórkach robaków i much zwiększały długość życia tych organizmów. Badania zasugerowały, że poprawienie działania ssaczej wersji genu, tj. SIRT1, pozwalałoby na długowieczność. "Z tego powodu firmy farmaceutyczne opracowują leki wpływające na działalność SIRT1" - powiedział Frederick W. Alt.

Naukowcy badają całą rodzinę siedmiu genów SIRT z uwagi na ich potencjalną regulatorową rolę w układzie odpornościowym, stabilności genomu i naprawy DNA. Enzymy produkowane przez geny SIRT, zwane deacetylazami, aktywują wiele cząsteczek w komórce. Badano skutki znoszenia aktywności genu SIRT1 w hodowlach mysich embrionalnych fibroblastów. Szczególnie zwracano uwagę na działanie SIRT1 a brak zdolności komórek do podziałów w hodowli.

"Badaliśmy myszy ze znokautowanym genem SIRT1, które mają pewną liczbę wad" - powiedział naukowiec. "I kiedy wyhodowaliśmy embrionalne fibroblasty w hodowli komórkowej, zauważyliśmy, że w przeciwieństwie do komórek z aktywnym genem SIRT1 powodującym ograniczenie podziałów komórek zanim się zestarzeją, komórki z nieaktywnym genem SIRT1 dzieliły się bardzo dobrze, pomimo wad. Było to zaskakujące, gdyż odkrycia w drożdżach i innych niższych organizmach (gdzie im więcej Sir2 tym dłuższe życie) sugerowały, iż pozbywając się ssaczych genów SIRT1, komórki powinny się zestarzeć wcześniej. Ale otrzymaliśmy przeciwny efekt, komórki utrzymywały się przy życiu i nie ulegały starzeniu".

Aby potwierdzić, że samo zniesienie działania SIRT1 wpływa na komórki, a nie jakiś wtórny efekt spowodowany znokautowaniem genu na wczesnych etapach rozwoju naukowcy stworzyli mysie komórki, w których mogli dowolnie blokować i odblokowywać z powrotem gen SIRT1. Po zablokowaniu genu także komórki stały się nieśmiertelne, a w momencie odblokowania z powrotem podlegały starzeniu.

"Tak jak pokazaliśmy, w przeciwieństwie do drożdży, mysi gen SIRT1 znosi długowieczność niż ją promuje" - powiedział Frederick W. Alt. "To było dużym zaskoczeniem, nie pasowało z ogólnie przyjętą rolą SIRT1."

W dalszych badaniach odkryto, że SIRT1 może regulować starzenie poprzez zmniejszanie ekspresji genu p19, uznawanego za ważnego mediatora procesu starzenia. Jednak naprawdę, brak genu p19 w komórkach podobnie eliminuje starzenie się komórek w hodowlach komórkowych. Naukowcy odkryli też, że SIRT1 oddziałuje też na szlak odpowiedzi komórki w wyniku uszkodzenia DNA wywołanego utlenianiem. Wskazano, że komórki bez SIRT1, w przeciwieństwie do normalnych komórek, kontynuowały podziały, kiedy traktowano je niskim poziomem utlenienie, indukowanymi przez nadtlenek wodoru. Jednak w przypadku wysokiego poziomu utlenienie DNA komórki z zablokowanym genem SIRT1 odpowiedź komórki była taka sama jak normalnych komórek - tj. starzenie się.

Wg naukowców usunięcie SIRT1 umożliwia tworzenie komórek mnożących się bez procesów starzenia. Byłyby one wartościowe dla naukowców hodujących komórki do badań. "Wiele laboratoriów i przedsiębiorstw stworzyło wiele modulatorów SIRT1" - powiedział naukowiec. "Myślę, że nasze odkrycia oferuję interesującą możliwość ich wykorzystania, blokując SIRT1 umożliwia się produkcję dużej ilości stosunkowo normalnych komórek. Oczywiście my pokazaliśmy dotychczas działanie tylko w mysich embrionalnych fibroblastach. Należy dowieść tego także na innych odróżnicowanych komórkach jak i komórkach macierzystych".

Naukowcy w przyszłości planują zbadać skutki wyłączenie genu SIRT1 w dorosłych myszach. Badania pozwoliłyby określić, czy wyłączenie genu eliminuje starzenie się komórek w szerszym zasięgu. Pozwoliłyby także zbadać potencjalną rolę SIRT1 w znoszeniu guzów nowotworowych i innych funkcji.

Źródło: Howard Hughes Medical Institute

Komentarze

ola | 2005-08-13 00:00:00
takie tylko male pytanko: czy acetylacja histonów powoduje kondensacje chromatyny?

--redakcja--
Acetylacja histonów powoduje zaburzenie kondensacji chromatyny.

Marzycielka | 2005-09-30 00:00:00
Znalazłam tu wszystko, czego potrzebowałam. Ta stronka jest super

Banshee | 2006-09-27 00:00:00
Czy to może oznaczać że w przyszłości będzie się łykać pastylki które będą blokować starzenie się organizmu i dopiero ewentualne odstawienie pastylek spowoduje zestarzenie się i śmierć ???