Группа ученых из России, Великобритании, Германии, Китая, США и Франции, установила основные причины мутаций в митохондриальной ДНК, которые приводят к преждевременному старению организма, передает inbusiness.kz со ссылкой на РИА "Новости".
Результаты их исследования опубликованы в научном журнале Molecular Biology and Evolution.
Митохондрии, часто называемые "электростанциями" клетки, играют ключевую роль в обеспечении энергетических потребностей организма, вырабатывая большую часть энергии с помощью клеточного дыхания. Эти органеллы содержат свой генетический материал, отличающийся от основного генома клетки. В отличие от ядерной ДНК, митохондриальная ДНК (мтДНК) передается исключительно от матери.
Мутации в мтДНК могут стать причиной различных заболеваний и преждевременного старения организма. Они особенно опасны в тканях, которые обновляются крайне медленно, таких, как мышцы и нейроны. Накопление поврежденных молекул мтДНК в этих тканях может привести к дегенеративным заболеваниям и нарушению функций организма.
Исследователи Балтийского Федерального университета, работая в международной команде, выяснили, что мутации в митохондриальной ДНК могут возникать по трем основным причинам. Первая — это ошибки белков-"копировщиков" мтДНК, которые отвечают за точность передачи генетической информации. Вторая причина — окислительный стресс, который воздействует на клетки, повреждая их генетический материал. Третья причина — сбои в механизмах восстановления мтДНК, когда поврежденный генетический материал не восстанавливается должным образом.
"В ходе анализа геномов 1697 видов хордовых животных (включая рыбы, птицы, амфибии, рептилии и млекопитающие) было установлено, что ошибки "копировщиков" и окислительный стресс вносят одинаково большой вклад в возникновение мутаций", - рассказал один из авторов исследования, младший научный сотрудник Центра геномных исследований БФУ Дмитрий Ильющенко.
Для того чтобы глубже понять процессы старения и их механизмы, ученые создали мутационный спектр мтДНК для хордовых животных. Это первый такой спектр, который учитывает не только изменения единичных азотистых оснований в геноме, но и соседние нуклеотиды. Этот подход позволяет исследовать мутации, которые сохраняются в течение длительного времени и являются общими для разных видов животных.
Специалисты утверждают, что такой мутационный спектр может помочь не только в понимании механизмов старения, но и в реконструкции эволюционных связей между видами. Кроме того, он может помочь исследовать, как различные виды адаптировались к изменениям окружающей среды на протяжении миллионов лет.
В дальнейшем ученые планируют расширить исследования, изучив участки мтДНК других классов животных, чтобы подтвердить свою гипотезу и найти новые закономерности в процессе старения.
Читайте по теме:
Генетически измененную почку свиньи пересадили человеку в Китае
