На страницах этого форума публикуются материалы предназначенные для ищущих новые пути в устранение проблем не решаемых современным обществом.
Форум не имеет целью популяризации чьих либо идей. Форум предназначен для понимания этих идей и ответа на важнейшие вопросы человеческого бытия.
Закон Вселенной - "прежде чем получить сначала отдай!" - ссылки видят зарегистрированные участники форума.

Долгожительство

Аватар пользователя
Ansaraides
Бывалый
Сообщений: 3450
Зарегистрирован: 09 июл 2013, 08:07
Награды: 8
Откуда: Город Святой Марии
Пол: Мужской
:
Замок
Благодарил (а): 1098 раза
Поблагодарили: 2203 раза

Долгожительство

Сообщение Ansaraides » 05 ноя 2014, 16:13

Учёные из Гарварда научились останавливать процесс старения

Ученые из Университета Нового Южного Уэльса и Гарварда объявили о невероятном открытии – они смогли остановить старение у мышей. В этом им помогли натуральные протеины и молекулы, которые активировали «молодые» клетки, отключив те, что отвечают за процесс старения. Об этом сообщает RT.
Эксперименты были проведены на грызунах, но, по словам исследователей, уже начались испытания на людях. Предполагается, что полученные результаты будут многообещающими.
«Мы обнаружили гены, контролирующие за борьбу со старением. Главное – активировать их правильно. Они очень мощные, даже могут повернуть старение вспять», - заявил руководящий командой ученых Дэвид Синклер. Согласно его рассказу, мышам была введена молекула NMN, и через неделю «старение остановилось».
Ученые утверждают, что новый прорыв поможет создать препарат, который будет восстанавливать молодость клеток организма. По материалам: Для просмотра ссылок Вы должны быть авторизованы на форуме.
За это сообщение автора Ansaraides поблагодарили (всего 2):
serg981 (05 ноя 2014, 17:42) • валентина халтурина (23 янв 2016, 18:46)
Рейтинг: 33.33%
 
Все очень просто! По Гиппократу - пища это лекарство. Но не можем же мы постоянно принимать лекарства!
"Есть или не есть и что есть из того, что есть?"
Если ты поднялся на вершину горы и тебе некуда идти - иди дальше!

Нажимайте на значок пальца в верхнем правом углу и спи крепко.

Аватар пользователя
serg981
Старожил
Сообщений: 732
Зарегистрирован: 12 июл 2013, 11:30
Награды: 7
Откуда: Столица нашей Родины
Пол: Не указан
:
Замок
Благодарил (а): 843 раза
Поблагодарили: 834 раза

Долгожительство

Сообщение serg981 » 05 ноя 2014, 17:39

Ansaraides писал(а):Согласно его рассказу, мышам была введена молекула NMN, и через неделю «старение остановилось».
Ученые утверждают, что новый прорыв поможет создать препарат, который будет восстанавливать молодость клеток организма.


Где то это я уже слышал...

Ах, да! Наш миллионер и пытливый исследователь Артем Тарасов!
Сначала он сам начал принимать это вещество и хвалился всем как он остановил свое старение и повернул его вспять! И в свои 58 лет всем хвалился, что он выглядит и чувствует себя на 50!

Однако... "...недолго музыка играла, недолго фрайер танцевал..."-цитата из песни.
Потом он вдруг куда то пропал. И вдруг года 3-4 назад вдруг увидел его в одном из ток шоу на ТВ.
И говорил он о том, что у него обнаружили рак!!!...........

И вылечил он его при помощи опять же новых технологий облучения крови лазером при вводе вовнутрь хлорофилла.

Вот вам и омоложение!

С этими новыми технологиями надо быть очень осторожными!

Я думаю, что пока не поменяешь мозги, мало что можно изменить в своем здоровье...
За это сообщение автора serg981 поблагодарили (всего 3):
Ansaraides (05 ноя 2014, 20:49) • валентина халтурина (23 янв 2016, 18:47) • Светлая (02 май 2016, 10:40)
Рейтинг: 50%
 

Аватар пользователя
Ansaraides
Бывалый
Сообщений: 3450
Зарегистрирован: 09 июл 2013, 08:07
Награды: 8
Откуда: Город Святой Марии
Пол: Мужской
:
Замок
Благодарил (а): 1098 раза
Поблагодарили: 2203 раза

Долгожительство

Сообщение Ansaraides » 14 янв 2015, 13:45

Селекция бактерий E.coli
на способность увеличивать продолжитель-ность жизни C.elegans

Проект направлен на разработку принципиально нового подхода, позволяющего выявить оптимальные комбинации веществ и их доз, приводящие к продлению жизни организма.

Аннотация:

На настоящий момент выявлен целый ряд биологических путей, участвующих в старении организма. Большое число данных путей и тесная взаимосвязь многих из них заставляет взглянуть на старение как на комплексное явление. Исследования на модельных животных показали, что изменение этих путей по отдельности может приводить к увеличению продолжительности жизни. Однако для того, чтобы добиться более существенных успехов в продлении жизни организма необходимо учитывать взаимосвязь механизмов старения и воздействовать не на один, а сразу на несколько процессов. Однако в рамках традиционных подходов выявить оптимальные комбинации и дозы регуляторных веществ, препятствующих старению, трудоемко и затруднительно, кроме того, трудно добиться длительного действия препаратов.

Проект направлен на разработку нового подхода, позволяющего выявить оптимальные комбинации веществ и их доз, приводящие к продлению жизни организма. Для данной цели предлагается использовать модель C.elegans и E.coli (кишечный симбионт C.elegans). Предлагается провести селекцию E.coli на способность значительно продлевать жизнь организму хозяина. Показано, что ряд веществ, выделяемых E.coli влияет на физиологию и продолжительность жизни C.elegans. Таким образом, изучение выведенного в результате селекции штамма позволит определить оптимальный баланс веществ, необходимый для удлинения жизни C.elegans. Также это позволит выявить набор биологических путей C.elegans, одновременная модуляция которых сопровождается увеличением продолжительности жизни. В ходе данной работы не только будет разработан метод выявления эффективных комбинаций и доз геропротекторов, но и будет продемонстрирована возможность разработки лекарства, продлевающего жизнь, на основе селекции клеток, живущих в организме хозяина. Причем в дальнейшем могут быть использованы как клетки симбионтов, так и некоторые популяции клеток самого организма.

Описание проекта:

Caenorhabditis elegans является удобной моделью для изучения генетики старения. Его геном хорошо изучен, продолжительность жизни в лабораторных условиях невелика и составляет 2-3 недели, а также к настоящему моменту выявлен целый ряд генов и несколько сигнальных путей, вовлеченных в регуляцию его продолжительности жизни. Особый интерес для генетики старения представляют взаимоотношения C.elegans с микробиотой. Бактерии составляют пищу C.elegans, однако некоторые виды также являются его кишечными симбионтами и оказывают влияние на физиологию и продолжительность жизни хозяина. Наиболее изученными симбионтами C.elegans являются бактерии Escherichia coli. В геноме E.coli выявлено несколько мутаций, приводящих к продлению жизни хозяина. Так, мутации в гене убиквитина Q (Larsen and Clarke, 2002), некодирующей РНК DsrA (Liu et al., 2012), а также в гене фолатного метаболизма aroD (Virk et al., 2012) и в гене О антигена (Browning et al., 2013) увеличивают продолжительность жизни C.elegans. Способность бактерий E.coli модулировать продолжительность жизни С.elegans делает возможным проведение селекции бактерий с целью отбора штаммов, способных значительно продлевать жизнь хозяину. Планируется выведение штаммов, увеличивающих продолжительность жизни С.elegans не менее чем на 50%.

Для достижения данной цели будет создана система направленной эволюции бактерий E.coli. Будет индуцировано генетическое разнообразие бактерий, а затем будет проводиться селекция штаммов, продлевающих жизнь C.elegans в наибольшей степени.

Для индукции генетического разнообразия может быть использован один из нескольких методов синтетической биологии, разработанных для получения микроорганизмов со сложными фенотипами (для тех случаев, когда неизвестно, какие именно гены и мутации определяют возникновение данного фенотипа). Использование таких подходов позволяет в десятки раз ускорить проведение селекции по сравнению с использованием классических методов случайного мутагенеза.

Первым подходом является глобальное репрограммирование транскриптома (gTME – global transcription machinery engineering) (подробно описано в обзоре Cobb et al., 2013). Подход основывается на внесении изменений в регуляторные системы бактерии, что позволяет сразу изменить экспрессию тысяч генов E.coli и создать наибольшее разнообразие фенотипов. Кроме того, изменение регуляторных систем может сильнее влиять на изменение экспрессии определенных генов, нежели даже мутации в самих этих генах. С этой целью могут быть внесены изменения, например, в ген фактора инициации транскрипции σ70 (Alper and Stephanopoulos, 2007) или в ген α-субъединицы РНК-полимеразы (Klein-Marcuschamer, et al., 2009). Будет создана библиотека штаммов E.coli, несущих различные изменения в гене белка транскрипционного аппарата. Затем будет проведена селекция штаммов на способность увеличивать продолжительность жизни C.elegans.

Вторым подходом, позволяющим значительно ускорить эволюцию микроорганизмов в лабораторных условиях, является «перемешивание» ДНК (genome shuffling). Данный подход позволяет осуществить рекомбинацию генетического материала нескольких родительских штаммов для получения штаммов бактерий, комбинирующих полезные мутации родительских клеток (подробно описано в обзорах Cobb et al., 2013, Gong et al., 2009). Для создания набора родительских штаммов генетическое разнообразие бактерий будет индуцировано путем выращивания на среде с мутагеном. Затем будет проведена селекция штаммов на способность увеличивать продолжительность жизни C.elegans. У нескольких отобранных штаммов будет индуцировано «перемешивание» ДНК для получения штамма, комбинирующего полезные свойства исходных штаммов.

В дополнение приводим описание третьего подхода, отличающегося от первых двух тем, что в данном случае геном E.coli модифицируется введением дополнительных генов. Подход основывается на том, что дцРНК (двухцепочечные РНК), вырабатываемые E.coli, способны подавлять экспрессию генов C.elegans. Поскольку показано, что отсутствие продуктов ряда генов C.elegans может приводить к существенному увеличению продолжительности жизни, представляет интерес исследование эффекта подавления экспрессии нескольких генов одновременно. Будет создана библиотека штаммов E.coli, содержащих случайный набор из нескольких (4-5) генов дцРНК, подавляющих экспрессию генов C.elegans. Затем будет проведена селекция штаммов на способность увеличивать продолжительность жизни C.elegans.

Для повышения эффективности отбора возможно совмещение всех трех подходов в разных комбинациях, а также проведение нескольких циклов каждого из подходов.

Полученный в результате селекции штамм E.coli будет изучен с целью выявления веществ (потенциальных геропротекторов) и их баланса, приводящих к увеличению жизни C.elegans. Кроме того, в случае успешного выведения штамма E.coli будет продемонстрирована возможность разработки лекарства, продлевающего жизнь, на основе селекции клеток, живущих в организме хозяина (симбионтов). Созданное таким образом лекарство будет состоять из целого ряда веществ, доза и динамика экскреции которых будет оптимизирована путем селекции клеток, её вырабатывающих.

Задачи проекта:

1) Провести селекцию бактерий E.coli на способность увеличивать продолжительность жизни C.elegans.

2) Изучить генетические особенности отобранного в результате селекции штамма E.coli и выявить комбинацию веществ (геропротекторов), вырабатываемых E.coli и увеличивающих продолжительность жизни C.elegans.

План экспериментов:

В экспериментах планируется использовать C.elegans линии N2 (Brenner, 1973). В качестве исходного штамма бактерий, на котором будут выращиваться C.elegans, будет использоваться непатогенный штамм E.coli OP50 (Brenner, 1973), повсеместно использующийся для выращивания C.elegans в лабораторных условиях.

3870586.png
3870586.png (13.9 KiB) 746 просмотра


Рис. 1. Схемы проведения искусственного отбора штаммов E.coli с нужным фенотипом.
(А) – схема 1; (Б) – схема 2.

1 этап

На первом этапе будет проведена селекция бактерий E.coli штамма OP50 на способность увеличивать продолжительность жизни C.elegans. Для этого может быть использована одна из нижеперечисленных схем экспериментов или их комбинация.

1 схема экспериментов (рис.1(А))

(1) Создание библиотеки штаммов E.coli с измененной последовательностью гена белка транскрипционного аппарата

Глобальное репрограммирование транскриптома бактерий OP50 будет производиться путем внесения изменений в регуляторные системы E.coli. Перспективным является изменение последовательности гена rpoD, кодирующего главный сигма фактор σ70. У прокариот σ70 является фактором инициации транскрипции и определяет предпочтение РНК-полимеразы к тому или иному промотору. Таким образом, изменяя последовательность гена rpoD, можно добиться изменения транскрипции целого спектра генов. Ранее данный подход уже был успешно использован для получения штаммов E.coli, устойчивых к этанолу, продуцирующих повышенное количество ликопина, а также устойчивых одновременно к этанолу и к SDS (sodium dodecyl sulfate) (Alper and Stephanopoulos, 2007). Альтернативным вариантом является внесение изменений в ген rpoA (α-субъединицы РНК-полимеразы) E.coli. α-субъединица РНК-полимеразы участвует в узнавании промотера, а также взаимодействует с рядом репрессоров и активаторов транскрипции. Ранее данный подход уже был успешно использован для получения новых свойств E.coli, таких как повышенная устойчивость к бутанолу, а также высокий уровень продукции L-тирозина и гиалуроновой кислоты (Klein-Marcuschamer, et al., 2009). В данных работах требовалось провести от 1 до 3х циклов глобального репрограммирования транскриптома для получения штаммов с нужными свойствами.

В последовательность выбранного гена белка транскрипционного аппарата будут внесены случайные мутации путем использования ПЦР, характеризующейся высокой частотой ошибок (error-prone PCR). Полученные мутантные последовательности будут клонированы в плазмиды, которые будут использованы для трансформации бактерий. Особенностью данного подхода является то, что трансформированная клетка будет содержать 2 варианта гена белка транскрипционного аппарата: немодифицированную последовательность в геноме и модифицированную – в плазмиде. В результате будут выявлены мутанты, которые будут проявляться в присутствии немутантной последовательности белка транскрипционного аппарата.

(2) Селекция полученных мутантных штаммов E.coli на способность увеличивать продолжительность жизни C.elegans

Перед проведением селекции штаммов на способность продлевать жизнь C.elegans можно провести этап предварительной селекции, где будут отсеяны штаммы с пониженной или, наоборот, увеличенной скоростью роста и наличием ауксотрофных мутаций. Целью данной селекции является исключение из числа анализируемых штаммов тех, которые в связи со своей сниженной или, наоборот повышенной пролиферативной активностью могут изменять калорийность диеты C.elegans и, таким образом, модулировать скорость его развития и продолжительность жизни. Кроме того, штаммы с повышенной скоростью роста могут быть патогенны для C.elegans.

Для успешного выявления бактерий, обладающих способностью увеличивать продолжительность жизни C.elegans, требуется проанализировать несколько тысяч различных штаммов. Поскольку исследовать каждый из них на способность продлевать жизнь C.elegans слишком трудоемко, предлагается анализировать по 3 штамма одновременно. Будет исследована продолжительность жизни C.elegans (не менее 5 особей в группе), выращенных на комбинации из 3 штаммов E.coli. Будет протестировано не менее 100 (предпочтительнее использовать 400-500) комбинаций. В случае, если какая-то из комбинаций штаммов приведет к удлинению жизни C.elegans, каждый из данных штаммов будет протестирован по отдельности. В ходе эксперимента будут отобраны штаммы, выращивание на которых приводит к наибольшей продолжительности жизни C.elegans.

Полученные данные могут быть подтверждены повторной трансформацией бактерий плазмидами, содержащими отобранные последовательности генов белка транскрипционного аппарата, и последующей проверкой способности полученных штаммов продлевать жизнь C.elegans.

Для дальнейшего улучшения фенотипа полученных штаммов E.coli могут быть проведены описанные ниже эксперименты.

(3) Секвенирование последовательности гена белка транскрипционного аппарата, приводившей к наибольшему продлению жизни C.elegans. Повторение этапов (1)➞(2)➞(3) с последовательностью гена белка транскрипционного аппарата, приводившей к наибольшему продлению жизни C.elegans.

2 схема экспериментов (рис.1(Б))

(1) Индукция случайных мутаций у E.coli штамма OP50 Случайные мутации в геноме E.coli будут индуцированы путем добавления в среду, на которой выращиваются бактерии, химического мутагена (напр., нитрозогуанидин). Альтернативным вариантом является использование транспозонного мутагенеза или индукция мутагенеза путем использования гена-мутатора (напр., mutD5).

(2) Селекция полученных мутантных штаммов E.coli на способность увеличивать продолжительность жизни C.elegans Селекция мутантных штаммов E.coli будет проводиться по аналогии с пунктом (2) схемы эксперимента 1. Будет отобрано несколько штаммов с наиболее подходящим фенотипом.

(3) «Перемешивание» ДНК (DNA shuffling) бактерий, отобранных в результате селекции Данный подход позволяет осуществить рекомбинацию генетического материала одновременно более чем двух родительских штаммов для получения новых штаммов, комбинирующих полезные мутации исходных клеток. В основе подхода лежит слияние протопластов нескольких родительских штаммов, которое может быть индуцировано химическим (ПЭГ – полиэтиленгликолем), электрическим или лазерным воздействием. Ранее данный подход был успешно использован для получения штаммов Streptomyces fradiae, продуцирующих повышенное количество тилозина (Zhang et al., 2002), для увеличения устойчивости к кислоте у Lactobacillus (Patnaik et al., 2002), а также для получения штаммов Sphingobium chlorophenolicum, способных эффективнее разрушать пентахлорофенол (Dai and Copley, 2004). Применимость данного подхода для грамотрицательных бактерий была показана на E.coli, хотя эффективность в данном случае ниже, чем для грамположительных бактерий в связи с особенностями клеточной стенки (Dai et al., 2005). В данных работах проводили по 1-2 циклов «перемешивания» ДНК для получения штаммов с нужными свойствами.

У отобранных на этапе (2) штаммов будет индуцировано слияние протопластов. Поскольку ранее было показано, что повторное слияние протопластов (recursive protoplast fusion) приводит к более высокому уровню рекомбинации между штаммами (Zhang et al., 2002), предлагается провести 3-4 цикла слияния протопластов.

(4) Селекция полученных мутантных штаммов E.coli на способность увеличивать продолжительность жизни C.elegans Селекция мутантных штаммов E.coli будет проводиться по аналогии с пунктом (2) схемы эксперимента 1. Будет отобрано несколько штаммов с наиболее подходящим фенотипом.

Для отобранных штаммов с целью дальнейшего улучшения фенотипа этапы (3)➞(4) могут быть повторены ещё раз.

Отобранный таким образом один или несколько штаммов может быть использован для повторного проведения экспериментов по схеме 2.

Возможно объединение схем экспериментов 1 и 2, если исходным в схеме 2 будет служить штамм, полученный в результате селекции по схеме 1.

В результате экспериментов по схеме 1 будет получен штамм несущий отобранную последовательность гена белка транскрипционного аппарата на плазмиде. В случае использования данного штамма в схеме экспериментов 2, возможно, более эффективным, будет являться перенос данного гена с плазмиды в хромосому E.coli.

6826192.png
6826192.png (17.86 KiB) 746 просмотра


3 схема экспериментов (рис. 3)

8745099.png
8745099.png (21.83 KiB) 746 просмотра


Данная схема отличается от двух предыдущих тем, что в данном случае генетическое разнообразие E.coli индуцируется путем введения дополнительных генов. Будут использованы последовательности, кодирующие дцРНК (двуцепочечные РНК), подавляющие экспрессию генов C.elegans. Выращивание C.elegans на среде с бактериями E.coli, вырабатывающими определенные дцРНК, является распространенным подходом для подавления экспрессии генов C.elegans (Timmons and Fire, 1998). Поскольку показано, что отсутствие продуктов ряда генов C.elegans может приводить к существенному увеличению продолжительности жизни, представляет интерес исследование эффекта подавления экспрессии нескольких генов C.elegans одновременно. В рамках данного подхода будет исследовано влияние комбинаций дцРНК на продолжительность жизни C.elegans.

(1) Создание библиотеки штаммов E.coli, содержащих случайный набор из 4 генов дцРНК, подавляющих экспрессию генов C.elegans Будет создан набор плазмид, содержащих случайную комбинацию из 4 последовательностей, кодирующих дцРНК, подавляющих экспрессию определенных генов C.elegans. Единовременное встраивание в плазмиду бо́льшего количества последовательностей имеющимися на данный момент методами клонирования затруднительно. Комбинации последовательностей будут составлены из набора 400-600 генов дцРНК, комплементарных мРНК наиболее изученных генов C.elegans. Для получения плазмид, содержащих 4 последовательности, могут быть использованы различные подходы, в том числе основанные на сайт-специфичной рекомбинации (Gateway), на гомологичной рекомбинации (напр., In-fusion), на ПЦР (CPEC – circular polymerase extension cloning) или на лигировании (Gibson Assembly Cloning).

Рис. 2. Создание плазмиды,
содержащей случайную комбинацию
из 4 последовательностей.

Для получения плазмид, содержащих случайную комбинацию из 4 генов дцРНК, может быть использован следующий подход. Исходный набор из 400-600 генов дцРНК может быть разделен на 4 группы по 100-150 последовательностей. Последовательности каждой группы будут модифицированы 1м из 4х типов фланкирющих сайтов (при помощи ПЦР или лигирования). Для сборки плазмиды со встроенными 4мя генами необходимо сочетание 4х последовательностей с разными фланкирующими сайтами. Таким образом, в состав плазмиды будет включаться 1 случайная последовательность из пула 100-150 последовательностей с одинаковыми фланкирующими участками (рис.2).

Полученные таким образом плазмиды будут использованы для трансформации бактерий E.coli.

(2) Селекция полученных мутантных штаммов E.coli на способность увеличивать продолжительность жизни C.elegans

Для успешного выявления штаммов, обладающих способностью увеличивать продолжительность жизни C.elegans, требуется проанализировать не менее 100 (предпочтительнее использовать 400-500 и более) штаммов. Будет проанализировано не менее 5 особей C.elegans, выращенных на одном и том же штамме. В ходе эксперимента будут отобраны штаммы, выращивание на которых приводит к наибольшей продолжительности жизни C.elegans. Будет отобрано несколько штаммов с наиболее подходящим фенотипом. Таким образом, будут выявлены плазмиды с комбинациями дцРНК, приводящими к наибольшему продлению жизни C.elegans.

(3) Исследование влияния комбинаций 2х плазмид на продолжительность жизни C.elegans В случае если на этапе (2) будут отобраны несколько штаммов, то может быть исследовано действие комбинации содержащихся там плазмид на продолжительность жизни C.elegans.

Для данной цели возможно выращивание C.elegans одновременно на 2х (или более) штаммах, отобранных на этапе (2). Таким образом, будет исследовано влияние одновременного подавления экспрессии 8 и более генов C.elegans. Альтернативным подходом является трансформация бактерий комбинацией 2х плазмид, отобранных на этапе (2) и использование полученных штаммов для выращивания C.elegans. Кроме того, для трансформации могут быть использованы плазмиды, содержащие комбинацию из 8 генов дцРНК, отобранных на этапе (2).

Рис. 3. Схема проведения искусственного
отбора штаммов E.coli с нужным
фенотипом (схема 3)

Также, сочетание генов дцРНК может быть оптимизировано для выявления комбинации максимально продлевающей жизнь C.elegans. С этой целью могут быть созданы новые плазмиды, несущие другую комбинацию дцРНК, отобранных на этапе (2) и использованы для трансформации E.coli.

Селекция штаммов E.coli будет проводиться по аналогии с пунктом (2) схемы экспериментов 3. Будет отобрано несколько штаммов с наиболее подходящим фенотипом.

Данная схема может быть, как использована самостоятельно, так и применена для улучшения фенотипа штаммов, полученных в результате отбора по схеме 1 или 2.

2 этап

На втором этапе будет исследован отобранный в результате селекции штамм E.coli. Будут изучены генетические особенности данного штамма, проанализирован его транскриптом и протеом с целью выявления тех веществ, действие которых на C.elegans приводит к увеличению продолжительности жизни. Также будет более детально исследовано влияние полученного штамма на физиологию и продолжительность жизни C.elegans.

(1) Оценка влияния выведенного штамма E.coli на продолжительность жизни C.elegans Будет определена средняя и максимальная продолжительность жизни C.elegans, выращенных на среде со штаммом, полученным в результате селекции, и на среде с исходным штаммом OP50.

(2) Оценка влияния выведенного штамма E.coli на скорость развития и количество потомства C.elegans Будет исследовано влияние штамма, полученного в результате селекции, на скорость развития и количество потомства C.elegans по сравнению с исходным штаммом OP50.

(3) Анализ генома, транскриптома и протеома выведенного штамма E.coli Будет секвенирован геном выведенного штамма E.coli, и будут выявлены мутации, возникшие у исходного штамма OP50 в ходе селекции. Будет проанализирован транскриптом и протеом выведенного штамма и исходного штамма OP50 с целью веществ, действие которых на C.elegans приводит к увеличению продолжительности жизни.

Литература

1) Larsen P.L., Clarke C.F. Extension of life-span in Caenorhabditis elegans by a diet lacking coenzyme Q // Science, 2002, V.295(5552), P.120-3., doi: 10.1126/science.1064653

2) Liu H., Wang X., Wang H-D., Wu J., Ren J., Meng L., Wu Q., Dong H., Wu J., Kao T-Y., Ge Q., Wu Z-X., Yuh C-H, Shan G. Escherichia coli noncoding RNAs can affect gene expression and physiology of Caenorhabditis elegans // Nature communications, 2012, V3:1073, doi: 10.1038/ncomms2071

3) Virk B., Correia G., Dixon D.P, Feyst I., Jia J., Oberleitner N., Briggs Z., Hodge E., Edwards R., Ward J., Gems D., Weinkove D. Excessive folate synthesis limits lifespan in the C. elegans: E. coli aging model // BMC Biology, 2012, V.10, P.67, doi:10.1186/1741-7007-10-67

4) Browning D.F., Wells T.J., Franca F.L.S., Morris F.C., Sevastsyanovich Y.R., Bryant J.A., Johnson M.D., Lund P.A., Cunningham A.F., Hobman J.L., May R.C., Webber M.A., Henderson I.R. Laboratory adapted Escherichia coli K-12 becomes a pathogen of Caenorhabditis elegans upon restoration of O antigen biosynthesis // Molecular Microbiology, 2013, V.87(5), P.939–950., doi:10.1111/mmi.12144

5) Cobb R.E., Sun N., Zhao H. Directed evolution as a powerful synthetic biology tool // Methods, 2013, V.60, P.81–90., Для просмотра ссылок Вы должны быть авторизованы на форуме.

6) Alper H., Stephanopoulos G., Global transcription machinery engineering: A new approach for improving cellular phenotype // Metabolic Engineering, 2007, V.9, P.258–267., doi:10.1016/j.ymben.2006.12.002

7) Klein-Marcuschamer D., Santos C.N.S., Yu H., Stephanopoulos G. Mutagenesis of the bacterial RNA polymerase alpha subunit for improvement of complex phenotypes // Appl. Environ. Microbiol., 2009, V.75(9), P.2705-2710, DOI: 10.1128/AEM.01888-08

8) Gong J., Zheng H., Wu Z., Chen T., Zhao X. Genome shuffling: Progress and applications for phenotype improvement // Biotechnology Advances, 2009, V.27, P.996–1005, doi:10.1016/j.biotechadv.2009.05.016

9) Brenner S.The genetics of Caenorhabditis elegans // Genetics, 1974, V.77, P.71-94.

10) Zhang Y-X., Perry K., Vinci V.A., Powell K., Stemmer W.P.C., del Cardayre S.B. Genome shuffling leads to rapid phenotypic improvement in bacteria // Nature, 2002, V.415(7), P.644-646, doi:10.1038/415644a

11) Patnaik R., Louie S., Gavrilovic V., Perry K., Stemmer W.P., Ryan C.M., del Cardayre S: Genome shuffling of Lactobacillus for improved acid tolerance // Nat. Biotechnol., 2002, V.20(7), P.707-712, doi:10.1038/nbt0702-707

12) Dai M., Copley S.D Genome shuffling improves degradation of the anthropogenic pesticide pentachlorophenol by Sphingobium chlorophenolicum ATCC 39723 // Appl. Environ. Microbiol., 2004, V.70(4), P.2391-2397, doi: 10.1128/AEM.70.4.2391-2397.2004

13) Dai M., Ziesman S., Ratcliffe T., Gill R.T., Copley S.D: Visualization of protoplast fusion and quantitation of recombination in fused protoplasts of auxotrophic strains of Escherichia coli // Metab. Eng., 2005, V.7(1), P.45-52, Для просмотра ссылок Вы должны быть авторизованы на форуме.

14) Timmons L., Fire A. Specific interference by ingested dsRNA // Nature, 1998, V.395, P.854, doi:10.1038/27579.

Проект подготовили: Шубина А.Н., Глинин Т.С.

phpBB [video]


[NBe48iuY3W 30]Для просмотра ссылок Вы должны быть авторизованы на форуме.[/NBe48iuY3W]
За это сообщение автора Ansaraides поблагодарили (всего 2):
валентина халтурина (23 янв 2016, 18:52) • Светлая (02 май 2016, 10:40)
Рейтинг: 33.33%
 
Все очень просто! По Гиппократу - пища это лекарство. Но не можем же мы постоянно принимать лекарства!
"Есть или не есть и что есть из того, что есть?"
Если ты поднялся на вершину горы и тебе некуда идти - иди дальше!

Нажимайте на значок пальца в верхнем правом углу и спи крепко.

Аватар пользователя
Ansaraides
Бывалый
Сообщений: 3450
Зарегистрирован: 09 июл 2013, 08:07
Награды: 8
Откуда: Город Святой Марии
Пол: Мужской
:
Замок
Благодарил (а): 1098 раза
Поблагодарили: 2203 раза

Re: Долгожительство

Сообщение Ansaraides » 14 янв 2016, 15:53

Теломеры: тайна жизни и смерти
E_Blackbern[1].jpg
E_Blackbern[1].jpg (8.39 KiB) 741 просмотра

И звестный американский молекулярный биолог Элизабет Блэкберн отвечает на вопросы Фонда «Наука за продление жизни».

В США вышла книга-биография молекулярного биолога, профессора Элизабет Блэкберн, которая называется «История теломер» (Elizabeth Blackburn and the Story of Telomeres: Deciphering the Ends of DNA), которая пользуется необычайным спросом даже у обывателей, не имеющих отношения к науке. Блэкберн – одна из самых признанных ученых в США сегодня. Она получила, пожалуй, все возможные научные награды и считается одним из главных претендентов на Нобелевскую премию.
Всю жизнь она изучает теломеры – окончания хромосом, которые напрямую влияют на продолжительность жизни клетки. Она перекинула «мостик» от клетки к человеку, из лаборатории в клинику, и сейчас исследует молекулярные механизмы старения и продолжительности жизни на уровне организма.

– Профессор Блэкберн, теломеры, уже с самого момента их открытия, начали рассматривать как своеобразные «ключики» к продлению жизни не только на клеточном, но и на более высоком уровне организации материи. Старение клеток – старение организмов – старение человека, – много ли между ними общего? Насколько схожи механизмы?

– Исследования последних лет предоставляют нам все больше доказательств в пользу того, что процессы, происходящие в клетке, непосредственно влияют на организм в целом. К примеру, длина теломер, их активность связана с риском возникновения возрастных заболеваний – рака и других. Конечно, здесь задействовано множество разных факторов, но все-таки связь оказалась гораздо более выраженной, чем считалось прежде.

И тем не менее, мы пока не можем напрямую перенести на целостный организм, тем более – организм человека, процессы, происходящие в клетке. Клетка в пробирке и клетка в организме могут вести себя совершенно по-разному. Проведя успешный эксперимент с клеткой в лаборатории, вы никогда не знаете, как она будет вести себя «в теле», здесь существует огромное количество возможностей, и трудно предсказать, какая из них «заработает».

– И все-таки, старение генетически запрограммировано?

– Это один из главных вопросов дня, и не только для генетиков! Я лично уверена, что старение во многом определяется генетикой, но только частично и только в определенных аспектах.
Отсюда возникает и другой вопрос: в какой степени генетика влияет на продолжительность жизни. Однозначного ответа тоже пока нет. При исследовании людей, проживших 100 лет и около того (пока это очень небольшая часть населения, а значит – исключения), особенно у потомственных долгожителей и их семей, действительно, обнаруживается, что определенные гены представлены более часто, чем у большинства обычных людей. Независимо от того, курили они или нет, питались хорошо или нет, занимались ли физическими упражнениями и так далее, «генетический фактор» здесь налицо.
Но если посмотреть на большинство людей, большая часть которых умирает не в сто лет, а раньше от обычных возрастных заболеваний, то выясняется, что генетический компонент играет здесь гораздо меньшую роль. У большинства продолжительность жизни во многом это определяется условиями, экологией, поведением и многими другими факторами, которые в комплексе дают хороший результат.

Генетический компонент тоже присутствует, но в процентном отношении «теряется» среди других. Вы можете существенно продлить себе жизнь, следуя определенным правилам, культивируя определенное поведение, и гены в данном случае уже не будут играть большой роли, если у вас нет явных генетических отклонений. Видите, как много «если»! Мы все время пытаемся маневрировать по скользкой поверхности, и, продолжая этот образ, наука пока не вышла здесь на твердую почву.
Еще один показательный и не вполне объяснимый момент: долгожители обычно умирают очень быстро, как говорится «в один день», они не болеют долго, потому что их организм не борется с болезнью.
Итак, продолжительность жизни определяется многими вещами, и я, как и многие другие ученые, пытаюсь понять, в какой степени и какими. Я хочу понять, как генетический фактор влияет не просто на продолжительность жизни, а на продолжительность здоровой жизни. Какие-то гены напрямую влияют на этот процесс, но это надо еще изучать. Есть гены, которые влияют косвенно, ускоряя или замедляя возникновение возрастных заболеваний. Но это лишь два «начальных» уровня, я уверена, что все граздо-гораздо сложнее.

– Возможно, наука нуждается в комплексном подходе к проблеме изучения продолжительности жизни? Что вы думаете о возможности создания единой комплексной междисциплинарной программы?

– Это действительно мультидисциплинарная проблема, причем не только научная, но и социальная, культурологическая, историческая. Но корень ее, конечно же, в биологии – мы все хотим выжить и жить долго, и это сильнейший биологический инстинкт, который движет людьми.
Так что, комплексная междисциплинарная программа просто необходима, она должна объединять не только молекулярных биологов и генетиков, но еще и нейрофизиологов, психологов, математиков, специалистов ряда других областей науки. И самое, на мой взгляд, важное – подключить клиницистов с широким кругозором, достаточно образованных, чтобы «принять» естественно-научное мировоззрение и провести исследования на высоком уровне в клинике. Именно этим я сейчас занимаюсь.

– Сегодня даже молекулярные, клеточные биологи, генетики работают разрозненно и едва понимают друг друга, что уж говорить о представителях других дисциплин… Возможно ли такое объединение?

– Глубокое проникновение в предмет еще не означает, что такие специалисты не могут сотрудничать. Наука – это прежде всего открытые глаза и рот. Я имею в виду стремление распространять и воспринимать идеи. Мой подход – смотреть по сторонам, а не зацикливаться на узком исследовании, результат которого предсказуем.

Кроме того, я считаю, что мы, биологи, должны опережать события и сами идти в клинику, а не ждать много-много лет, когда применение полученных когда-то результатов станет очевидным. Исследования теломеразы как раз являются прекрасной демонстрацией того, как трудно предсказать, из какой узкой области биологии могут появиться открытия, важные для медицины.

– Расскажите о вашем опыте сотрудничества с медиками. Насколько это было трудно? Каковы результаты?

– Конечно, молекулярные биологи, имеющие дело с отдельной клеткой, выращенной в культуре, и клиницисты, которые исследуют и лечат конкретных людей, говорят на разных языках. Но все-таки они могут найти общий язык и точки соприкосновения. В конце фундаментальных исследований в биологии всегда живой человек, и ученому просто необходимо совершить этот прыжок в сторону клинических исследований. Мы это сделали в 2000 году: после долгих лет, проведенных в лаборатории, в ограниченном мирке, будучи узким специалистом, я была вынуждена изучить другую область.

Клинический психолог, профессор Эльза Эпел, обратилась в нашу лабораторию с предложением о сотрудничестве. Она работала с пациентками разного возраста, матерями, имеющими хронически больных детей и вынужденными ухаживать за ними на протяжении многих лет. Эпел решила проверить, какое влияние оказывает хронический стресс на процессы, происходящие в клетке, и, прежде всего – на теломеры. Мы провели очень много времени, разговаривая, пытаясь понять суть работы друг друга, они учили меня, объясняя, в чем заключаются клинические исследования, а я – их, погружая в лабораторную работу. И мы взялись за это исследование, и через четыре года получили и опубликовали результаты, которые поразили даже нас самих.

Дело в том, что еще в 80-90-х годах ученые предполагали, что между укорочением теломер и более быстрым старением и сокращением продолжительности жизни человека существует связь. Однако прямых экспериментальных доказательств этому не было. Так же как не было доказательств и другому предположению, которое многим и вовсе казалось очевидным: длительный стресс укорачивает жизнь.

Мы в одном исследовании объединили эти два пункта и показали, что у людей, находящихся под воздействием длительного стресса, теломеры укорачиваются гораздо быстрее, чем у их ровесников, находящихся в обычной ситуации. Длина теломер у женщин, испытывающих подобный стресс, эквивалентна их длине у тех, кто на 10 лет старше, но ведет нормальную жизнь. Так что, можно сказать, что стресс сокращает жизнь на 10 лет.
Потом мы продолжили исследования и начали изучать длину и активность теломер у людей с различными заболеваниями, которые являются основными причинами смерти. Исследования еще не закончены, но уже на этом этапе ясно, что главные категории факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний связаны с низкой теломеразной активностью.

– Помимо клиники, что самое важное для вашей лаборатории сегодня, а, возможно, – и для вашей области исследований?

– Главная задача – понять, как теломеры ведут себя в теле живого человека, какова их роль на молекулярном, клеточном, организменном уровне. Для этого нужно узнать, что же они в действительности собой представляют, получить не столько «портрет» теломеры, сколько «фильм» с их участием. То есть, мы изучаем и наблюдаем их в динамике, используя самые современные скоростные сверхчувствительные методы и оборудование.

Это задача представляется мне очень важной для молекулярной биологии в принципе, поскольку эта область становится все более «горячей», и к ней каждый год подключаются тысячи и тысячи биологов. Это не случайно, поскольку она напрямую связана с вопросами жизни и смерти клетки, и во многом – живого организма.

– Говоря обо всем этом, нельзя не упомянуть российского ученого Алексея Оловникова, который, по сути, является родоначальником этой области и на которого практически не ссылаются на Западе. Вам приходилось контактировать с ним?

– К сожалению, я не знакома с ним лично, хотя однажды он прислал мне очень приятное деловое письмо по поводу одного мероприятия. Но мы не сотрудничаем. Возможно, причина в том, что у него, насколько я могу судить, не очень много работ в англоязычных журналах, особенно в последнее время.
Теоретическая биология, в отличие, к примеру, от теоретической физики, не является отдельной, системной дисциплиной, ее попросту не существует, и это очень плохо. Но есть люди, которые именно этим занимаются, и Алексей Оловников как раз один из них. Еще несколько десятилетий назад Советском Союзе, когда никто еще не подозревал о существовании теломер – окончаний хромосом, он теоретически предсказал их существование, и его догадка оказалась верной. Это произвело на меня сильное впечатление. Он человек глубоко мыслящий, обладающий богатейшими идеями – это в современной науке большая редкость.

– А каково работается «мыслящим» ученым в США сегодня? Известно, что вы были председателем президентского комитета по биоэтике и покинули его в знак протеста против ограничения исследований стволовых клеток.

– Я с удовольствием стала работать в этой комиссии, хотя стволовые клетки – немного не моя область. Но я как раз считала, что в этом случае могу быть объективной, и из-за этого к нашим выводам будут относиться с большим вниманием. Но их не просто проигнорировали – они были искажены. В результате огромная область исследований приостановлена, сотни ученых вынуждены заниматься другими вещами, некоторые уехали в Великобританию и другие страны Европы, где более благоприятный климат и большая свобода научных исследований. А сейчас, когда до конца президентского срока Дж.Буша остались считанные месяцы, многие клеточные биологи просто ждут, чтобы это время поскорей прошло.
За это сообщение автора Ansaraides поблагодарил:
валентина халтурина (23 янв 2016, 18:57)
Рейтинг: 16.67%
 
Все очень просто! По Гиппократу - пища это лекарство. Но не можем же мы постоянно принимать лекарства!
"Есть или не есть и что есть из того, что есть?"
Если ты поднялся на вершину горы и тебе некуда идти - иди дальше!

Нажимайте на значок пальца в верхнем правом углу и спи крепко.

Аватар пользователя
Светлая
Доверенный
Сообщений: 48
Зарегистрирован: 26 сен 2013, 05:41
Пол: Не указан
Благодарил (а): 137 раза
Поблагодарили: 41 раза

Re: Долгожительство

Сообщение Светлая » 28 янв 2016, 18:18

Финики спасают от старения
1425139421_produkty-finiki[2].jpg
1425139421_produkty-finiki[2].jpg (38.16 KiB) 694 просмотра

Разумеется, их научные изыскания называются по-другому. Эликсир никто не ищет, ищут способ продлить молодость, отодвинуть старость или хотя бы сделать ее бодрой и красивой, пишет tvoymalysh. По последним данным израильтян к разряду молодильных... плодов, можно смело добавлять очень полезные финики.

Оказывается, именно они умеют приостанавливать процессы старения организма.

По мнению ученых, достаточно есть по 100 г фиников в день. Эти сладкие плоды заботятся о здоровье сосудов, обеспечивают нормальное кровоснабжение всех органов и тканей, снижают уровень pH крови и значимо очищают кровеносные сосуды. Чистые сосуды, отсутствие атеросклероза и других серьезных сосудистых заболеваний помогает сохранять бодрость духа и тела, молодость систем и органов на длительное время, - пришли к выводу исследователи. Финики хороши еще и тем, что могут заменять другие сладости, а при этом не настолько вредны для фигуры, молодости и красоты. Так что даже интенсивно худеющим женщинам полезны финики, пусть не во время строгой диеты, а в промежутках между ними. Это, кроме всего прочего, поможет удержать вес.
За это сообщение автора Светлая поблагодарил:
Ansaraides (28 янв 2016, 21:03)
Рейтинг: 16.67%
 

Аватар пользователя
Ansaraides
Бывалый
Сообщений: 3450
Зарегистрирован: 09 июл 2013, 08:07
Награды: 8
Откуда: Город Святой Марии
Пол: Мужской
:
Замок
Благодарил (а): 1098 раза
Поблагодарили: 2203 раза

Re: Долгожительство

Сообщение Ansaraides » 02 май 2016, 09:58


Активация теломеразы – самый перспективный подход к продлению молодости

The most promising medical technology on the horizon today

Josh Mitteldorf, перевод Евгении Рябцевой

Изучение биологии теломер должно помочь увеличить продолжительность жизни людей и значительно снизить частоту встречаемости заболеваний, в настоящее время являющихся основными причинами смертности: болезней сердца, инсульта и болезни Альцгеймера. Риск развития всех этих заболеваний экспоненциально возрастает по мере старения человека, и оказываемая ими нагрузка на общество значительно снизится, когда мы научимся воздействовать на работу биологических часов старения организма.

Казалось бы, что Нобелевская премия 2009 года должна была стимулировать изучение биологии теломер, однако это направление до сих пор остается специализированной отраслью медицинских исследований, и только немногие биологи серьезно воспринимают его перспективы в профилактике и лечении возрастных болезней. Национальные институты здравоохранения США располагают средствами на изучение заболеваний сердца, рака, а также болезней Альцгеймера и Паркинсона, но самым лучшим вложением в данном случае было бы инвестирование в исследования биологии теломер. На изучение перечисленных заболеваний тратятся многие миллиарды долларов, так как они считаются «медициной» и финансируются Национальными институтами здравоохранения, тогда как изучение биологии теломер считается «наукой» и финансируется Национальным научным фондом США. В 2013 году на изучение биологии клетки было выделено всего 123 миллиона долларов, и только мизерная часть этой суммы была потрачена на изучение биологии теломер. Частный сектор уделяет данному вопросу немного больше внимания, однако они делают лишь краткосрочные вложения, тогда как в действительности необходимо проведение направленных исследований с долгосрочной перспективой.

Существуют убедительные свидетельства в пользу того, что изменение длины теломер является одним из основных механизмов работы биологических часов старения. Организм знает, как удлинять теломеры, однако предпочитает не делать этого. Нам надо только дать ему сигнал к активации гена теломеразы (фермента, восстанавливающего длину теломер), имеющегося в каждой клетке. Очевидно, что эффективность этого подхода не гарантирована, однако по сравнению с вялым прогрессом в изучении отдельных заболеваний он является весьма привлекательной проблемой, особенно учитывая то, что его мишень достаточно проста. По мнению автора, описанная перспектива достойна проведения прорывного исследовательского проекта.

Три возражения против изучения теломеразы

«Старение неизбежно, так как, согласно законам физики, ничто не вечно».
Это утверждение ссылается на второй закон термодинамики, согласно которому развивающиеся в изоляции закрытые системы со временем утрачивают упорядоченность. Однако живые системы являются открытыми, потребляющими энергию в виде продуктов питания или солнечного света и высвобождающими свою энтропию в окружающую среду. Не существует причин, по которым подобные системы не могут поддерживать свое существование бесконечно. В действительности рост и созревание не были бы возможны при распространении упомянутого закона физики на открытые термодинамические системы. Уже в 19-м столетии, когда были сформулированы законы термодинамики, стало очевидным то, что старение нельзя объяснить физическими законами и, соответственно, его объяснение следует искать в механизмах эволюции.
«Эволюция была направлена на увеличение продолжительности жизни для того, чтобы повысить выносливость организма. Маловероятно, что какое-либо простое вмешательство в физиологию, которое сможет разработать человек, обеспечит результаты, превосходящие достигнутое эволюцией за миллионы лет».
В действительности эволюция была направлена не на увеличение продолжительности жизни, а на обеспечение достаточного количества времени для репродукции. Старение является формой запрограммированной гибели, происходящей согласно гибкой, но непреклонной схеме. Существуют механизмы старения, запрограммированные в живых организмах уже на уровне первых эукариотных клеток. Укорочение теломер используется для управления клеточным циклом и является основным механизмом запрограммированной клеточной гибели в течение, по крайней мере, миллиарда лет. Многие виды простейших не экспрессируют теломеразу в процессе митоза (только в фазе конъюгации), поэтому их теломеры укорачиваются при каждом делении, что накладывает ограничение в несколько сотен циклов репродукции на одну клеточную линию. Этот механизм является предшественником старения теломер, по сей день происходящего в клетках человека и других высших животных.
«Экспрессия теломеразы повысит риск развития рака». Вокруг данного предположения существует достаточно много теоретических обоснований, которые, по мнению автора, совершенно неверны. Злокачественные клетки действительно экспрессируют теломеразу. Однако предложение, согласно которому экспрессия теломеразы превращает клетку в раковую, в корне неверно. Подробное объяснение этой взаимосвязи дано двумя уважаемыми экспертами (Shay and Wright, 2011).

При проведении ранних исследований единственным методом повышения активности теломеразы в клетках лабораторных животных было введение в их геном дополнительных копий гена, кодирующего этот фермент. Доступная в начале 2000-х годов технология не позволяла встраивать ген в заданный регион хромосомы. Встраивание происходило случайным образом. Известно, что подобные манипуляции со структурой ДНК повышают риск развития рака независимо от того, какие гены встраиваются или удаляются. При проведении трех из этих ранних исследований было зарегистрировано повышение риска развития рака у мышей [1, 2, 3].

Не существует лабораторных исследований, результаты которых свидетельствовали бы о том, что активация собственной теломеразы повышает риск развития рака. Согласно современным представлениям, теломераза – не необходимое условие запуска процесса озлокачествления ее экспрессия является обязательной только для поддержания роста большинства прогрессирующих злокачественных опухолей. Последние исследования, проведенные лабораторией Роберта де Пино (Robert de Pinho) из Гарвардского университета и испанской лаборатории Марии Бласко (Maria Blasco), посвящены изучению возможности манипуляций с теломеразой для снижения риска развития рака. Следует отметить, что ранние исследования, на основании которых десять лет назад было высказано беспокойство по поводу безопасности работы с теломеразой, были проведены этими же учеными.

Также проведено большое количество исследований, продемонстрировавших, что (а) экспрессия теломеразы не повышает риск развития рака у лабораторных животных и (b) короткие теломеры ассоциированы с очень высоким риском развития рака. По мнению автора, использование активаторов теломеразы значительно снизит вероятность развития рака. Это произойдет, во-первых, благодаря уничтожению провоспалительных клеток, являющихся потенциально канцерогенными из-за укороченных теломер, и во-вторых, за счет омоложения иммунной системы, обеспечивающей защиту организма от развития рака. В прошлом году автор опубликовал статью, посвященную этому вопросу (J.J.Mitteldorf, Telomere biology: Cancer firewall or aging clock?, Biokhimiya, 2013, Vol. 78, No. 9, pp. 1345–1353; перевод на русский доступен в «бумажном» издании журнала «Биохимия»).

Почему мы можем ожидать от удлинения теломер значительного увеличения продолжительности жизни

Ответ на этот вопрос очевиден, поэтому сформулируем его по-другому: какие факторы указывают на то, что увеличение длины теломер окажет очень мощное влияние на разнообразные аспекты биологии старения?

А) Укорочение теломер является древним механизмом старения

Протисты – это первые одноклеточные эукариоты, появившиеся на Земле миллиард лет назад (их структура значительно сложнее структуры бактерий, появившихся примерно на 3 миллиарда лет раньше). Протисты имеют линейную ДНК и, соответственно, потребность в теломеразе. Так как протисты размножаются простым делением, можно было бы предположить, что эти клетки не должны «стареть» или даже то, что концепция старения не имеет смысла для их клеточного цикла. Однако клеточные линии протистов могут стареть, а с некоторыми это в действительности происходит. В основе этого лежит самый старый из известных механизмов старения, заключающийся в воздержании от использования теломеразы.

В качестве примера можно привести парамеции (инфузории-туфельки). Репродукция парамеций заключается в делении клетки и репликации ДНК в отсутствии экспрессии теломеразы. В результате при каждом делении клетки происходит укорочение ее теломер. Парамеции могут вступать в конъюгацию, являющуюся примитивной формой полового обмена генетической информацией. Клетки двух парамеций сливаются и обмениваются ДНК, после чего разделяются. Экспрессия теломеразы характерна исключительно для процесса конъюгации. Поэтому любая не вступающая в конъюгацию клеточная линия вымирает через несколько сотен поколений. Это предотвращает возникновение чрезмерной однородности клеточных колоний. Таким образом, можно утверждать, что возраст механизма старения составляет миллиард лет, а некоторые из его генетических компонентов сохранялись и передавались через все трансформации многоклеточных форм жизни. William R Clark написал на эту тему де книги, находящиеся в открытом доступе [1, 2].

В) Теломеры человека укорачиваются с возрастом

Этот факт стал известен более 20 лет назад.

С) Люди с короткими теломерами входят в группу риска по преждевременной смертности

Этот факт установлен Ричардом Каутоном (Richard Cawthon, 2003) и описан в статье, удивившей специалистов, занимающихся изучением данного вопроса. В конце концов, если вся сложность процесса старения заключается в укорочении теломер, почему бы организму не решить эту проблему путем экспрессии теломеразы? Это бы усилило индивидуальную выносливость организмов. Почему же эволюция не воспользовалась таким простым приемом? (Ответ на это, конечно, заключается в том, что естественный отбор благоприятствует старению ради сохранения демографической стабильности. Большинство эволюционных биологов не рассматривают эту движущую силу эволюции.) Каутон продемонстрировал, что для 25% 60-летних участников исследования, имевших наиболее длинные теломеры, был характерен в два раза более низкий риск смерти, чем для 25% участников с наиболее короткими теломерами. Каутон имел доступ к уникальной базе данных, содержащей законсервированные образцы крови 20-летней давности. Насколько известно автору, в течение 11 лет (на момент написания данной статьи) никому не удалось ни воспроизвести, ни опровергнуть полученные Каутоном результаты.

D) При анализе данных с учетом возрастного фактора, люди с короткими теломерами входят в группу риска по развитию различных заболеваний, в особенности болезней сердечно-сосудистой системы

Эта взаимосвязь выявлена не только в оригинальном исследовании Каутона, но и при проведении целого ряда других работ [1, 2]. Продемонстрирована также взаимосвязь между длиной теломер и риском развития слабоумия [1, 2], а также сахарного диабета [1, 2].

Е) При анализе результатов с учетом возраста, животные с короткими теломерами также входят в группу высокого риска скорой смерти

Это было продемонстрировано в исследованиях на нескольких видах птиц [1, 2, 3] и павианах. Уже в 2003 году было установлено, что теломеры особей долгоживущих видов укорачиваются медленнее, чем теломеры представителей видов с малой продолжительностью жизни.

F) Небольшие исследования на мышах продемонстрировали способность стимуляторов теломеразы омолаживать организм животных
(Считается, что мыши являются значительно менее эффективной мишенью данной стратегии по сравнению с человеком, так как, судя по всему, старение человека намного сильнее зависит от укорочения теломер, чем старение мышей.)

Первый подобный эксперимент был проведен в 2008 году. Испанский исследователь Томас Лоба (Tomas-Loba) из лаборатории Марии Бласко создал генетически модифицированных мышей, одновременно устойчивых к раку и имеющих дополнительную копию гена теломеразы, экспрессируемую в некоторых тканях, для которых в норме экспрессия этого гена нехарактерна даже у мышей. Продолжительность жизни этих животных была на 18% выше продолжительности жизни устойчивых к раку мышей, имеющих только обычный ген теломеразы.

Однако вскоре было установлено, что предосторожности, предпринятые в отношении риска развития рака, могли быть излишними. Другой исследователь из той же лаборатории Бернардез де Хесус (Bernardes de Jesus, 2011) опубликовал данные, согласно которым ему удалось увеличить продолжительность жизни мышей с помощью коммерчески доступного продукта TA-65 (широко известного как циклоастрогенол) без увеличения риска развития рака. Циклоастрогенол является слабым активатором теломеразы, по сравнению с синтетическими соединениями, разработанными специалистами компании Sierra Sciences. Его активность сопоставима с активностью ряда других растительных экстрактов. Однако исследователи лаборатории Марии Бласко продемонстрировали, что краткосрочная терапия TA-65 обеспечивала удлинение даже наиболее коротких теломер мышей. Это сопровождалось улучшением целого ряда показателей состояния здоровья, в том числе чувствительности тканей к инсулину.

Впоследствии лаборатория Blasco работала с более мощным (хотя и более опасным) методом индукции теломеразы – инфицированием модифицированным ретровирусом, встраивающим ген теломеразы в ядерную ДНК инфицированных клеток. «Введение мышам в возрасте 1 и 2 года терапевтического аденоассоциированного вируса широкого тропизма, экспрессирующего мышиный ген TERT, оказывало выраженное влияние на состояние здоровья и выносливость животных, в том числе на такие показатели, как чувствительность тканей к инсулину, выраженность симптомов остеопороза, нервно-мышечная координация и несколько молекулярных биомаркеров старения» (Bernardes de Jesus et al., 2012). При начале терапии в 2-летнем возрасте продолжительность жизни мышей увеличивалась на 13%, а при начале терапии в возрасте 1 год – на 24%. При этом увеличения частоты развития рака не наблюдалось.

Наиболее выдающимся примером омоложения является достижение лаборатории Роберта де Пино из Гарвардского университета. Как правило, клетки мышей (в отличие от клеток человека) экспрессируют теломеразу на протяжении всей жизни. Исследователи создали модифицированных мышей, не имеющих нормальной (постоянно активной) версии гена теломеразы. Вместо этого животные имели ген теломеразы, который можно было активировать или инактивировать с помощью химического соединения, добавляемого в корм животных. По мере старения у таких мышей развивалось множество тяжелых симптомов дегенерации семенных желез, селезенки, кишечника, нервной системы и других органов. Прогрессирование этих симптомов не только прекращалось, но и обращалось вспять при активации теломеразы на поздних этапах жизни животных. Особенно интересным оказалось влияние на нервную систему, так как, в отличие от клеток кишечника и кожи, нервные клетки функционируют на протяжении всей жизни организма и не нуждаются в постоянном обновлении за счет стволовых клеток. Несмотря на это, у стареющих мышей с инактивированным геном теломеразы снижалась чувствительность органов чувств и способность к обучению. Активация теломеразы полностью восстанавливала эти нарушения.

Исследователи Стэнфордского университета и компании Geron провели эксперименты с «кожей», выращенной из клеток человека в лабораторных условиях. Они установили, что инфицирование клеток модифицированным ретровирусом, встраивающим в их геном ген теломеразы, обеспечивает искусственной коже восстановление эластичности, мягкости и фактуры, характерных для кожи молодого организма.

G) Помимо выполнения основной функции, заключающейся в удлинении теломер, теломераза выступает в роли своего рода гормона роста

Эта гипотеза была предложена в 90-х годах прошлого столетия и получила убедительное подтверждение в виде результатов, полученных учеными Стэнфордского университета [1, 2, 3, 4]. В рамках этой работы была создана линия мышей, имеющих измененную теломеразу, в которой отсутствовал компонент, необходимый для синтеза теломер. Несмотря на это, была продемонстрирована способность теломеразы индуцировать рост шерсти животных. Была также показана способность теломеразы воздействовать на гормональный сигнальный механизм, известный как Wnt. Другие функции теломеразы рассматриваются в статье Cong and Shay (2008).

Н) На примере одного человека продемонстрировано, что прием больших доз активаторов теломеразы растительного происхождения обеспечивает омоложение

С недавнего времени автор поддерживает отношения с физиком из Канзаса, который в течение шести лет принимает огромные дозы активирующих теломеразу растительных препаратов и пищевых добавок и заявляет, что это улучшило его внешний вид и самочувствие, а также положительно сказалось на его физических способностях. Он может быть интересен для изучения проблемы на примере одного случая. Jim Green комментирует эксперимент над собственным организмом в своем блоге.

Выводы

По мнению автора, активация теломеразы является направлением, открывающим наиболее перспективные возможности увеличения продолжительность жизни человека уже в течение ближайших нескольких лет. Исследования в этой области ведутся очень медленно из-за дефицита финансирования и недостатка внимания.
За это сообщение автора Ansaraides поблагодарили (всего 2):
Светлая (02 май 2016, 10:39) • Jones (02 май 2016, 11:26)
Рейтинг: 33.33%
 
Все очень просто! По Гиппократу - пища это лекарство. Но не можем же мы постоянно принимать лекарства!
"Есть или не есть и что есть из того, что есть?"
Если ты поднялся на вершину горы и тебе некуда идти - иди дальше!

Нажимайте на значок пальца в верхнем правом углу и спи крепко.

Аватар пользователя
Светлая
Доверенный
Сообщений: 48
Зарегистрирован: 26 сен 2013, 05:41
Пол: Не указан
Благодарил (а): 137 раза
Поблагодарили: 41 раза

Re: Долгожительство

Сообщение Светлая » 02 май 2016, 10:38

47-летняя женщина выглядит не старше 25-летней

Женщины тратят огромные деньги, чтобы избавиться от морщин и вернуть былую привлекательность. А вот 47-летняя британка готова на что угодно, лишь бы на ее гладком лице появились признаки старения.

В возрасте 24 лет британка Энн (Anne) вышла замуж за своего ровесника Кристофера Болтона (Christopher Bolton). Поначалу супруги души друг в друге не чаяли, но по прошествии пяти лет в семье Болтон стали возникать конфликты. Причина ссор заключалась во внешности Энн - старость обходила ее стороной.

"Незадолго до того, как мне должно было исполниться 30 лет, муж заметил, что я привлекаю внимание парней, которые были гораздо моложе меня, и начал ревновать, - вспоминает женщина. - С годами разница во внешности между мной и Кристофером привела к тому, что люди стали считать его мужчиной со странными наклонностями, женившемся на юной девушке. Я делала все возможное, чтобы выглядеть старше, но это не помогло”.

48848945[1].jpg


Двое детей и 8 лет совместной супружеской жизни не повлияли на желание главы семейства расторгнуть брак с Энн и тем самым избавиться от пересудов за спиной.

Мать двоих сыновей тяжело переживала развод и игнорировала все попытки молодых людей завязать общение. Однако спустя 4 года после болезненного расставания женщина познакомилась с Брайаном Грэхемом (Brian Graham), который не скрывал гордости за свою прекрасно выглядевшую подругу.

"Ему очень нравилось как я выгляжу, и он постоянно говорил мне комплименты. Даже когда я родила ему Джошуа и Джейкоба, моя внешность нисколько не изменилась. Но когда Брайану исполнилось 42 года, проклятье моей вечной молодости вновь дало о себе знать. Мужа начали раздражать, а позже и приводить в ярость вопросы, кем он мне приходится - отцом или старшим братом”, - с грустной улыбкой рассказывает многодетная мать.

В конце концов второй брак Энн распался, и она вновь осталась одна. Британка попыталась общаться с молодыми ухажерами, но быстро поняла ошибочность своих действий.

"Сначала мне было лестно получать знаки внимания от парней, и пару раз я согласилась прийти на свидание. Однако беседа с ними была невероятно скучной - они говорили только об автомобилях и ночных клубах. Я поняла, что такие ребята меня не интересуют”, - цитирует 47-летнюю женщину корреспондент .

Последней попыткой Энн наладить личную жизнь стал 32-летний электрик Пол Смит (Paul Smith).

"Этот союз едва не свел с ума нас обоих. Пола обзывали грязным похотливым козлом, а меня золотоискательницей, жившей с мужчиной ради денег, - описывает британка реакцию окружающих. - Все повторилось: мы развелись и мой бывший муж уехал из города”.

31489904[1].jpg


Женщина старалась отвлечься от горестных мыслей и искала утешение в общении с сыновьями, но старшие дети начали сторониться матери, поскольку она отпугивала от них девушек.

"Ровесницы моих сыновей считали, что они заняты и это очень раздражало парней. Отношения с друзьями тоже были разрушены: подруги завидовали и ревновали ко мне своих мужей. Поэтому я стала персоной нон грата даже среди хороших знакомых. Каждое утро я с надеждой всматриваюсь в свое отражение в зеркале, пытаясь найти хоть одну морщинку, но моя кожа по-прежнему остается гладкой. Моя молодость стала настоящим проклятьем - дети, как и мои одногодки, не признают меня, мужчины сторонятся, а с молодежью мне не о чем говорить”, - печально заключает Энн.
За это сообщение автора Светлая поблагодарил:
sadovnik (02 май 2016, 13:36)
Рейтинг: 16.67%
 

Аватар пользователя
sadovnik
Доверенный
Сообщений: 24
Зарегистрирован: 21 апр 2016, 16:50
Откуда: Санкт-Петербург
Пол: Не указан
Благодарил (а): 46 раза
Поблагодарили: 7 раза

Re: Долгожительство

Сообщение sadovnik » 02 май 2016, 14:09

Светлая писал(а):Источник цитаты 47-летняя женщина выглядит не старше 25-летней

Отличный материал! Только бы и радоваться за женщину и ее мужчин, да вот как всегда - не так как в сказке...
На самом деле вопрос взаимопонимания пожалуй поважнее внешних показателей. А меж-возрастные отношения возможны только при совместных интересах в какой-то области, но скорее всего не в совместной физиологии и тем более в личной жизни. Кому-то одному всегда будет не по себе... :violin:

Аватар пользователя
ПУП
Доверенный
Сообщений: 32
Зарегистрирован: 31 дек 2015, 16:17
Пол: Не указан
Благодарил (а): 7 раза
Поблагодарили: 5 раза

Re: Долгожительство

Сообщение ПУП » 03 май 2016, 02:17

sadovnik писал(а):
> Кому-то одному всегда будет не по себе...
Конечно от слова Кончита! Что бы не было так человеку одиноко, похоже сейчас происходит обьединение двух полов мы возраждаем культуру и традиции Лемурии.
Боже.. как одиноко человечество? Родись во плоти мужчины, для меня не было бы женщин. Самого Самсона в Фесалийские времена предавали только его возлюбленные (Библия. Числа.). Родилась в плоти женщины - Ашрам голубой мерещится. И смех и грех. И самое страшное - не стыдно!!!
За это сообщение автора ПУП поблагодарил:
sadovnik (03 май 2016, 10:22)
Рейтинг: 16.67%
 

Аватар пользователя
Skunss
Доверенный
Сообщений: 10
Зарегистрирован: 08 июл 2016, 05:48
Откуда: Кипр
Пол: Не указан
Поблагодарили: 6 раза

Re: Долгожительство

Сообщение Skunss » 09 июл 2016, 17:12

Важно жить не только долго, но и активно, чтобы не быть лежачей или полусогнутой мумией. Одним из важных, если не ключевых, факторов долголетия является вода. В районах долгожительства вся вода была с низким содержанием кальция. Об этом уже немало книг написано.
За это сообщение автора Skunss поблагодарил:
Ansaraides (09 июл 2016, 17:20)
Рейтинг: 16.67%
 


Вернуться в «Все о бессмертии и долгожительстве»

Кто сейчас на форуме

Количество пользователей, которые сейчас просматривают этот форум: нет зарегистрированных пользователей и 0 гостей