Рибосомная ДНК несет информацию о возрасте
Возраст — это то, что существует в наших мыслях. Если вы о нем не думаете — его нет». Так считал Марк Твен. Не будем оспаривать слова классика, возраст есть, и его легко определить, заглянув в паспорт и подсчитав количество прожитых лет от рождения. Это так называемый календарный возраст, или, как его называют ученые, хронологический. А есть возраст биологический, он показывает состояние организма, степень его износа. Его еще называют физиологическим. Зачастую календарный и биологический возраст не совпадают.
Определить биологический возраст не так уж просто. Существуют десятки биохимических и физиологических тестов, однако ни один из них не характеризует состояние всего организма. Да и к тому же многие тесты трудоёмки. Ученые давно пытаются найти простой и точный способ измерения биологического возраста. Спросите, а зачем нам его знать? Сопоставляя биологический возраст с хронологическим, можно понять, насколько «успешно» мы стареем, с какой скоростью развиваются старческие проявления. Компаниям, выдающим медицинские страховки, информация о биологическом возрасте необходима, чтобы оценить возможные расходы на лечение, а ученым, исследующим старение, — чтобы оценить, насколько разрабатываемый препарат делает нас моложе.
Исследователи из Школы общественного здравоохранения им. Чана (Массачусетс) и Массачусетского технологического института (Кембридж) показали, что характер метилирования небольшого участка ДНК — рибосомной ДНК (рДНК) — указывает на наш биологический возраст [Wang, Lemos Genome Research. 2019]. Только пять хромосом в геноме человека содержат рДНК, кодирующую рибосомную РНК, из которой при участии определенных белков собирается рибосома — молекулярная машина, синтезирующая все белки нашего организма. Биологи обычно используют тест на рДНК в систематике организмов для сравнения видов и установления степени родства между ними.
Оказалось, рДНК может рассказать и о нашем возрасте. Исследование геномов мышей, собак и людей показало, что с возрастом увеличивается количество метилированных участков в рДНК. Метилирование — присоединение метильной группы (-CH3) к нуклеотиду — цитозину. Последовательность нуклеотидов в ДНК при этом не изменяется. Точная цель метилирования не установлена. Известно только, что клетки таким способом выключают гены.
Если рДНК действительно является биологическими часами, то, значит, ход этих часов можно замедлить или ускорить. Американские исследователи посадили молодых 14-недельных мышей на низкокалорийную диету, которая, как доказано наукой, продлевает жизнь. У мышей, которые недоедали, рДНК была в значительно меньшей степени метилирована по сравнению с мышами, питавшимися вдоволь. Это значит, что возраст рДНК голодных мышей был ниже их хронологического возраста.
Может ли метилирование рДНК претендовать на роль универсального биомаркера старения, покажут последующие исследования. Сейчас только можно утверждать, что мы стареем по-разному не только потому, что у нас разные гены, но еще и потому, что мы ведем разный образ жизни. Еда, сон, занятия спортом влияют на ход наших биологических часов. Мы не можем изменить гены, но мы можем изменить свои привычки и отсрочить наступление старости.