Длина теломер плохо предсказала продолжительность жизни позвоночных

Dmitry Kabanov написал(а) к All в Jul 19 14:38:12 по местному времени:

Длина теломер плохо предсказала
продолжительность жизни позвоночных.

Длинные теломеры - концевые участки ДНК
- считаются залогом долгой жизни
человека. Но не у всех животных это так:
теломеры мышей в 3-5 раз длиннее
человеческих, однако прожить дольше 2-3
лет им удается нечасто. Ученые из Мадрида
и Барселоны измерили теломеры в клетках
крови разных обитателей мадридского
зоопарка и окончательно подтвердили, что их
абсолютная длина очень плохо коррелирует
с продолжительностью жизни. Судя по
всему, долголетие определяет не изначальная
длина теломер, а скорость их укорочения.
Теломерная теория старения - один из
самых простых способов объяснить, что
происходит с организмом с течением
времени. На концах каждой хромосомы есть
"бессмысленные" участки, повторы
теломерной ДНК, которые становятся короче
с каждым делением клетки. Соответственно,
чем дольше организм живет, тем больше его
клеткам приходится размножаться и тем
короче становится их теломерная "линия
жизни". Когда концевые "заглушки" на
хромосомах достигают критической длины,
размножаться становится опасно - при
следующих делениях концы продолжат
укорачиваться, но пострадают уже не
"бессмысленные" теломеры, а
"осмысленные" гены. Поэтому короткие
теломеры становятся мишенью для системы
репарации (ремонта) ДНК, а она, в свою
очередь, тормозит деление клетки. Наступает
репликативное старение: клетка переходит в
разряд "старых" и постепенно перестает
выполнять большинство своих функций в
ткани.
Поэтому длину теломер нередко используют
для того, чтобы предсказать
продолжительность жизни, и у людей она
иногда действительно позволяет это сделать.
Но если мы сравниваем между собой разные
виды животных, то теломеры уже не дают
нам ничего прогнозировать. В
своей статье в Proceedings of National
Academy of Sciences испанские ученые
приводят результаты измерений теломер у
разных видов позвоночных животных из
мадридского зоопарка: дельфина, козы,
оленя, фламинго, грифа, чайки, слона, а
также лабораторной мыши (она была не из
зоопарка).
Разброс в длине оказался значительным: от
10,4 кб (то есть тысяч пар нуклеотидов) у
козы до 90,7 кб у дельфина-афалины. Но
исследователи не смогли уложить эти цифры
в модель, которая связала бы длину теломер
с продолжительностью жизни: коза в
среднем живет столько же лет, сколько и
дельфин, а человек с его 15 кб в среднем
живет в 40 раз дольше мыши с 50 кб.
Вероятно, отсутствие непосредственной
связи вызвано тем, что длина теломер
изменяется по сложным законам и под
действием множества факторов. С одной
стороны, теломерная ДНК страдает от
окислительного стресса, что может вызвать
дополнительную потерю ее участков. С
другой стороны, во многих клетках организма
- как правило, в стволовых и делящихся -
работает фермент теломераза,
надстраивающий исчезающие концы.
Поэтому итоговая длина теломер зависит от
соотношения этих двух факторов: потери
участков и достраивания.
Исследователи проследили также, как длина
теломер изменяется со временем. Для этого
они измеряли ее у животных разного
возраста. Оказалось, что скорость потери
теломер не связана с абсолютной длиной:
здесь рекордсменами оказались мышь (7000
кб в год) и человек (авторы приводят цифру
71 кб/год, в других работах можно
встретить цифры 20-45 кб/год). И это
значение удалось использовать как хороший
предсказатель для продолжительности
жизни.
Интересно, что скорость укорочения ДНК,
которую приводят испанские ученые, не
приводит к полной потере теломер. Если бы
смерть наступала в тот момент, когда клетки
окончательно теряют способность делиться,
люди, по подсчетам авторов статьи, жили бы
до 211 лет, а слоны ? до 333. Тем не менее
в среднем изученные виды доживают до
потери 25% длины, а максимальная
продолжительность жизни соответствует
укорочению теломер примерно вдвое.
В то же время клетки перестают делиться,
когда длина теломер составляет около 2 кб
(по крайней мере, у человека), то есть 13%
исходной длины. В своей работе ученые не
обсуждают это противоречие, но можно
предложить для него несколько объяснений.
Вероятно, скорость укорочения теломер не
постоянна в течение жизни и с возрастом
становится выше (известно, например, что у
человека она может изменяться ). Кроме того,
можно представить себе, что короткие
теломеры "перетягивают" на себя внимание
системы репарации и более серьезные
повреждения ДНК остаются без ремонта, что
вызывает преждевременное старение клеток
и гибель организма.

http://sci-dig.ru/biology/dlina-telo...-pozvonochnyh/
--- AfterShock/Android 1.6.5