Beskyttelse af ribosomgener for at forhindre aldring

Aldring er en proces med gradvis forringelse fra eksponering for tid og elementerne; denne proces begynder med forringelse dybt inde i hver celle. Forskere fra Stanford University og VA Palo Alto Health Care System (VAPAHCS) har identificeret et protein, der beskytter celler mod alderdom - ældningsrelaterede problemer - ved at beskytte et særligt sårbart sæt gener. Undersøgelsen er offentliggjort i 13. juli-udgaven af Journal of Biological Chemistry .

Generne, der koder for komponenter i ribosomet - cellens proteinfremstillingsmaskine - er rigelige og konstant i brug. De fleste organismer, inklusive mennesker, har mange kopier af ribosomale gener (samlet kaldet ribosomalt DNA, eller rDNA), hvoraf nogle holdes tavse som sikkerhedskopier i tilfælde af at de aktive kopier af ribosomale gener bliver beskadiget. Dette er vigtigt, fordi rDNA er essentielt, men ustabilt - udsat for mutation og omlejring.

"Ribosomalt DNA er et af de store hotspots for ustabilitet i genomet, " sagde Silvana Paredes, forsker, der ledede undersøgelsen.

Arbejder i Katrin Chuas laboratorium, som i fællesskab er tilknyttet Stanford og Geriatric Research Education and Clinical Center på VAPAHCS, Paredes undersøgte forholdet mellem aldring, rDNA, og et protein kaldet SIRT7. SIRT7 hjælper med at modificere de proteiner, som DNA snor sig rundt, som påvirker, om gener er slået til eller fra. Paredes fandt ud af, at SIRT7 var vigtigt for at holde dele af rDNA'et slukket.

Denne funktion viste sig at være afgørende for at forhindre aldringsrelateret forringelse af cellen. Da SIRT7 blev fjernet, rDNA-generne blev beskadiget. Cellerne holdt op med at dele sig og udviste andre symptomer på skade og alder. Sådanne ældningsceller akkumuleres i væv under aldringsrelaterede tilstande så forskellige som kræft, diabetes, hjerte sygdom, gigt, og neurodegeneration; undersøgelser på mus har antydet, at fjernelse af ældende celler kan forhindre nogle af disse tilstande. At identificere SIRT7 som et protein, der holder celler sunde, kan derfor føre til behandlinger, der forhindrer cellulær alderdom.

"Ved at identificere rDNA-ustabilitet som en underliggende trigger for ældning af menneskelige celler og demonstrere SIRT7's centrale rolle i at beskytte mod denne proces, vores undersøgelser giver ikke kun vigtig indsigt i grundlæggende mekanismer for aldring, men også identificere potentielle molekylære mål for aldringsrelaterede sygdomsprocesser, " sagde Chua.