Эта открытие было опубликовано в электронной библиотеке bioRxiv и получило широкое внимание, как сообщило агентство РИА Новости.

Митохондрии, которые обеспечивают клетку энергией, содержат в себе маленький фрагмент генетического материала, отличный от основного ДНК в ядре клетки. Этот фрагмент, известный как митохондриальная ДНК (мтДНК), играет ключевую роль в процессах, связанных с обменом веществ и энергетическим обеспечением клетки.

Исследование ученых БФУ и их коллег позволяет лучше понять механизмы, лежащие в основе долголетия и здорового старения, открывая новые перспективы для развития методов лечения и профилактики возрастных заболеваний. Возможно, в будущем это открытие поможет разработать инновационные подходы к улучшению качества жизни и продления активного периода старения.

В молекуле циркулярной ДНК образуется замкнутая кольцевая структура, в которой передается последовательность "кирпичиков" от матери без изменений, что приводит к уменьшению химического "разнообразия" по сравнению с ядерной ДНК. Однако, важно отметить, что в этой кольцевой молекуле присутствуют "скользкие места", где процесс копирования ДНК может быть нарушен, ведя к потере информации и образованию коротких "сломанных" участков.

Как отметил Константин Попадьин, старший научный сотрудник Центра геномных исследований БФУ, машина, ответственная за копирование ДНК, иногда "спотыкается" и "перескакивает" на аналогичные фрагменты, что может привести к дефектам в структуре молекулы. Это явление подчеркивает важность изучения процессов репликации ДНК и их влияния на стабильность генома.

Таким образом, циркулярная структура ДНК представляет собой уникальную форму генетической информации, которая имеет свои особенности и механизмы репарации при возникновении ошибок в процессе копирования.

Исследования показывают, что укорачивание мтДНК может привести к необратимым последствиям. Этот процесс становится особенно опасным, когда в молекуле образуются повторы нуклеотидов, которые могут привести к "зловредности" молекулы. По словам Попадьина, если эти повторы идентичны, молекулярная машина, копирующая ДНК, может случайно "вырезать" часть информации, что может быть фатальным.

Кроме того, когда в клетке накапливается "критическая масса" укороченной мтДНК без генетического материала, это приводит к гибели клетки. Это, в свою очередь, может способствовать развитию различных заболеваний опорно-двигательного аппарата и нервной системы. Таким образом, понимание процессов укорачивания мтДНК является важным шагом в изучении механизмов возникновения различных патологий.

Исследование генетического материала в митохондриях ветви D4A, проживающих в Японии и Китае, позволило специалистам выявить различия в мтДНК долгожителей и обычных людей. Оказалось, что у долгожителей в мтДНК обнаружены изменения в химическом составе "скользкого" участка, длина которого составляет 13 нуклеотидов. Эти изменения делают участок менее скользким, что способствует более точному производству дочерних молекул.

Ученый пояснил, что вариант "скользкого" места в мтДНК представителей ветви D4A отличается от других групп. Он отметил, что один из двух повторов в мтДНК содержит замену нуклеотида, что делает повторы не идентичными друг другу. Это отсутствие идентичности оказывается ключевым фактором в предотвращении проскальзывания и обеспечении точности репликации молекул.

Таким образом, исследование подтвердило, что уникальные характеристики мтДНК долгожителей играют важную роль в процессе репликации и долголетии организма. Эти открытия открывают новые перспективы для изучения механизмов старения и возможностей увеличения продолжительности жизни.

В митохондриальной медицине, которая начала развиваться примерно 20 лет назад, ученые видят практическое применение полученных результатов. По мнению Попадьина, долгожители имеют в своем митохондриальном ДНК "дорогу" и "Александра", а не "шоссе" и "Саша". Это обстоятельство способствует укреплению генетического материала, что в свою очередь благоприятно сказывается на процессе старения и продлевает жизнь.

Такой феномен можно сравнить со скороговоркой, где замена одного слова может сделать произношение более легким и понятным. Например, произнести "шла Саша по шоссе и сосала сушку" без ошибок достаточно сложно, но если заменить "шоссе" на "дорогу", то скороговорка станет более легкой для восприятия и произнесения.

Эти открытия открывают новые перспективы в изучении митохондриальных процессов и их влиянии на долголетие. Понимание того, как генетический материал влияет на здоровье и старение, может привести к разработке более эффективных методов лечения и профилактики возрастных заболеваний.

Эксперт: Митохондрии – это клеточные органеллы, ответственные за производство энергии в организме. Более здоровые мтДНК, переносятся в ткани или яйцеклетку с менее здоровыми мтДНК, могут значительно повлиять на качество жизни человека.

Важно отметить, что митохондриальные ДНК долгожителей могут стать универсальными донорами, обеспечивая долгую жизнь с меньшим риском возникновения "поломок" в нервной и мышечной системах.

Мысль о том, что материал групп без повторов в мтДНК может выступать в роли потенциального третьего родителя при митохондриальном переносе, открывает новые перспективы в области генетики и репродукции. Это позволяет решать проблемы, связанные с наследственными мутациями, и обеспечивать здоровое будущее потомству.

В результате такой процедуры вторая мама-донор становится ключевым звеном, предоставляя будущему ребенку свою здоровую мтДНК и открывая путь к более здоровой и продолжительной жизни. Ведь в ряде стран уже проводятся подобные инновационные методы, способствующие сохранению здоровья и благополучия нового поколения.

"Мослекторий": Андрей Девяткин – об инфекциях

Специалисты из Лаборатории медицинских наук MRC, Имперского колледжа Лондона и сингапурской медшколы Duke-NUS провели успешное испытание препарата на мышах, который способствовал увеличению продолжительности их жизни на 20–25%. Этот результат вызывает оптимизм у ученых, которые видят потенциал в разработке аналогичных препаратов для продления жизни человека.

Исследование продолжительности жизни и поиски способов увеличения ее являются актуальными направлениями в медицинской науке. Поэтому результаты работы ученых открывают новые перспективы для развития антистарения и продления жизни человека.

Важно отметить, что препарат, испытанный на мышах, может стать отправной точкой для создания новых методов лечения и профилактики возрастных заболеваний у людей.