Материалы портала «Научная Россия»

Российские биологи описали последствия теплового стресса для клеток

Российские биологи описали последствия теплового стресса для клеток
Результаты работы позволят найти способы предотвратить преждевременное старение здоровых клеток и, наоборот, дезактивировать патологические.

Биологи из МГУ и Института биологии гена РАН выяснили, что испытываемый клетками кратковременный тепловой стресс приводит к индукции клеточного старения. При этом наиболее сильно он сказывается на клетках, находящихся в ранней синтетической фазе, и вызывает не только кратковременную остановку удвоения ДНК, но и гораздо более тяжелые последствия. Статьи об исследовании опубликованы в журналах Nucleic Acids Research и Cell Cycle.

Причиной индуцированного тепловым стрессом клеточного старения являются персистирующие (существующие постоянно) сигналы о повреждении ДНК, связанные с образованием сложнорепарируемых (с трудом восстанавливаемых) двухцепочечных разрывов ДНК. Происходит это так: тепловой шок подавляет действие топоизомеразы I, которая снимает напряженность молекулы ДНК, возникающую в процессе репликации, путем внесения одноцепочечного разрыва в ДНК. Это приводит к разрывам одной из цепей, а когда вилка репликации появляется в этом же месте, рвется и вторая цепь. Поскольку при починке таких разрывов специальные «ремонтные» белки ориентируются на аналогичный участок второй целой цепи, когда повреждены обе, молекула трудно поддается восстановлению.

«На основании исследования реакции клеток на тепловой стресс мы сформулировали модель индукции клеточного старения, которая верна для многих повреждающих ДНК агентов. Согласно этой модели, практически любое повреждение ДНК (одно- или двухцепочечный разрыв), произошедшее в ранней S-фазе клеточного цикла, может привести к запуску программы клеточного старения», — рассказал Сергей Разин, один из авторов исследования.

Результаты этой работы могут составить основу для оптимизации существующих протоколов одновременного применения гипертермии и химиотерапевтических агентов для лечения онкологических заболеваний. А с другой стороны, понимание этих процессов позволить найти способ предотвратить преждевременное старение здоровых клеток.

[Публикация подготовлена Центром популяризации научных знаний МГУ им. М.В. Ломоносова]

клетки клеточное старение тепловой стресс

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий