Дрожжи, фермент Sirt6, замедление старения

Вскоре они нашли функцию этого белка. Он занимался модификацией гистонов (гистоны — это белки, на которые намотана ДНК). В результате этой модификации доступ к участкам ДНК, намотанным на эти гистоны, усложняется, а значит гены с них считываются реже, или даже вообще не считываются. Соответственно и белки, которые делаются с этих генов, производятся меньше или вообще перестают производиться.

Вообще такое изменение ДНК называется ЭПИГЕНЕТИЧЕСКИМ, то есть «над»-генетическим: сама ДНК остается какой и была, но за счет изменения внешнего окружения гены начинают работать чаще или реже, или вообще блокируются.

Конечно, дрожжи немножко не похожи на человека, поэтому ученые тут же стали производить опыты на нематодах и дрозофилах — с ними у нас уже довольно большое сходство, не правда ли?
Результаты оказались идентичными! И это стало уже по-настоящему интересно. И тогда взялись за мышей…

Тут все оказалось ожидаемо сложнее: у мышей нашли целых 7 вариантов соответствующего фермента. К счастью, при исследовании старения можно сосредоточиться лишь на одном из них: Sirt6.

Мыши, чьи клетки не производили этот фермент, казались нормальными при рождении, разве что немного мельче обычных. Но в возрасте двух недель у них начинал стремительно развиваться весь набор признаков старения, и еще через 2 недели они умирали (обычные лабораторные мыши могут дожить до возраста двух лет, как и осьминоги).
Полученные наблюдения давали все основания предположить, что именно активность этого фермента блокирует начало старения, поэтому начались исследования того, что именно делает этот фермент у мышей.

Sirt6 имеет свойства, отличающие его от других ферментов, модифицирующих гистоны тем же способом:

1. Он может работать только с одной из 20 встречающихся в гистонах аминокислот, причем находящейся только на одном из пяти типов гистонов и только в двух определенных позициях. Это крайне узкая специализация для фермента такого типа!

2. Его активность в основном происходит на гистонах, находящихся в области теломер. А ТЕЛОМЕРЫ — это как раз одна из вещей, которые необходимы (но не достаточны) для удлинения срока жизни клеток. Эти «заглушки» на концах молекул ДНК не дают клеточным механизмам «сшить» все содержащиеся в ядре ДНК в одну гигантскую цепочку (что привело бы к смерти клетки). Более того — теломеры также препятствуют «обтрепыванию» концов ДНК и потере содержащейся там генетической информации.

3. Еще одна часть активности Sirt6 направлена на гистоны, связывающие специфическую группу генов, отвечающих за самоуничтожение клетки, либо за ее переход в стазис, когда все процессы еле теплятся (что характерно для дряхлых клеток). В состоянии стазиса конечно же невозможно клеточное деление.
Чем больше продуктов этих «генов дряхления» находится в клетке, тем быстрее она и одряхлеет или вовсе самоуничтожится, а активность Sirt6 выключает эти гены, не давая им считываться, а клетке — производить смертоносные продукты.

4. Также Sirt6 влияет на гены, отвечающие за воспалительные и иммунные ответы. Эти гены, разумеется, нельзя ни полностью блокировать, ни производить в избытке:
— если воспаления происходят слишком редко, а иммунная система ленива, то организм не справится с инфекцией
— если эти ответы преувеличены, то организм истощает свои ресурсы в борьбе с тем, с чем бороться вообще говоря совсем и не стоило бы, а также бросается на клетки собственного тела, опознавая их как нечто опасное (последнее происходит при аутоиммунных заболеваниях).

Одним из признаков старости организма является повышенный фон вялотекущих воспалительных процессов и аутоиммунных заболеваний, а Sirt6 снижает количество считываний участвующих в них генов, таким образом снижая фон воспалений и иммунных ответов до нормального уровня.