Die „Zombiezellen“, die im Körper lauern und zu altersbedingten Krankheiten beitragen, produzieren kleine, seltsame Moleküle, die in normalen Zellen nicht zu sehen sind. Die genaue Funktion dieser “kryptischen” Moleküle bleibt ein Rätsel, aber jetzt glauben Wissenschaftler, sie könnten wissen, warum Zombies sie überhaupt bauen. Der Wissenschaftler berichtet (öffnet in einem neuen Tab).
Wissenschaftlich als „seneszente“ Zellen bekannt, sterben Zombiezellen nicht, sondern hören aufgrund von Schäden oder Stress auf, sich zu teilen. Diese untoten Zellen scheiden Moleküle aus, die das Immunsystem stimulieren und Entzündungen verursachen. Seneszente Zellen sind nicht alle schlecht; einige Studien deuten darauf hin helfen, beschädigtes Gewebe zu reparieren – aber wenn der Körper altert, sammeln sich diese Zombies an und verursachen Entzündungen, die zu altersbedingten Krankheiten wie Krebs, Alzheimer und Osteoarthritis beitragen.
Zusätzlich zum Ausscheiden von Entzündungsmolekülen durchlaufen seneszente Zellen laut The Scientist einen Prozess, der als „kryptische Transkription“ bezeichnet wird. Dieser Prozess beschreibt, wenn Zellen fälschlicherweise superkurze DNA-Fragmente, bloße Fragmente von Genen, verwenden, um winzige Moleküle zu bauen RNS, molekularer Cousin der DNA. Normalerweise verwenden Zellen RNA als Vorlage, um unter anderem Proteine aufzubauen.
Und Gene werden normalerweise von Zellen an bestimmten Stellen des DNA-Moleküls abgelesen. Denken Sie daran, wie ein Großbuchstabe den Anfang eines Satzes markiert und ein Punkt das Ende: Gene haben ähnliche Anfangs- und Endpunkte. Bei der kryptischen Transkription können Zellen jedoch mitten in einem DNA-„Satz“ mit dem Lesen beginnen, was dazu führt, dass die Zelle ein ungewöhnlich kurzes RNA-Molekül produziert.
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Die genaue Funktion dieser kryptischen RNAs ist noch unbekannt. Jedoch, payel sen (öffnet in einem neuen Tab), eine Molekularbiologin am National Institute on Aging der National Institutes of Health (NIH), sagte gegenüber The Scientist, dass sie vermutet, dass die Produktion dieser kleinen Moleküle die Ressourcen der Zelle erschöpfen kann, was dazu führt, dass sie mit zunehmendem Alter immer weniger effizient wird. Außerdem kann die Zelle die Anweisungen in der RNA verwenden, um kleine Proteine zu bauen, die irgendwie die normalen Funktionen der Zelle stören.
Zu erfahren, warum Zombiezellen einer kryptischen Transkription unterzogen werden und wie sich dies auf das Altern auswirkt, könnte der Schlüssel zum Gesamtverständnis der Wissenschaftler über den Alterungsprozess sowie zu ihren Versuchen sein, die Lebensdauer zu verlängern und altersbedingten Krankheiten vorzubeugen. In einer neuen Studie, die am 31. März in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Altern in der Natur (öffnet in einem neuen Tab)Sen und seine Kollegen begannen, das „Warum“ hinter diesem Phänomen zu enträtseln.
Das Team identifizierte mehr als 350 „kryptische Stellen“ in seneszenten menschlichen Zellen, was bedeutet, dass sie Fragmente von Genen identifizierten, aus denen die seltsamen RNAs hergestellt werden. Sie identifizierten auch “epigenetische” Veränderungen an diesen Stellen, die in jungen, gesunden Zellen nicht vorhanden waren und möglicherweise erklären, warum eine kryptische Transkription auftritt.
Epigenetik bedeutet wörtlich „über der Genetik“ und bezieht sich auf die Moleküle, die an die DNA binden und beeinflussen, welche Gene zur Herstellung von Proteinen verwendet werden können. Die in den Zombiezellen beobachteten epigenetischen Veränderungen wurden speziell in Histonen (spulenförmige Proteine auf Chromosomen, um die sich die DNA windet) beobachtet, und die Veränderungen schienen mit dem Alter der Zellen zusammenzuhängen. In Zombiezellen setzten diese epigenetischen Veränderungen Teile des Genoms der RNA-herstellenden Maschinerie der Zellen aus, während in jungen Zellen die gleichen Genfragmente “versteckt” und daher nicht exprimiert wurden.
Dieser Befund unterstützt die Idee, dass Zombiezellen eine kryptische Transkription durchlaufen, weil ihre Fähigkeit, die Genexpression zu kontrollieren, mit der Zeit schwächer wird, da sich solche epigenetischen Veränderungen auf ihrer DNA ansammeln. Lesen Sie mehr in der Wissenschaftler (öffnet in einem neuen Tab).