”Темные" части геномной ДНК, которые долгое время считались балластом в ДНК человека, выполняют в клетках важные задачи. Судя по всему, они принимают участие в старении клеток и всего организма, сообщает команда под руководством Цзиюэ Чжу из Университета штата Вашингтон в научном журнале "PNAS".
Ученые исследовали тандемный повтор VNTR2-1 (тандемным повтором называют последовательности повторяющихся фрагментов ДНК). Возможно, эта последовательность регулирует то, насколько активно считывается ген теломеразы — “строительная инструкция” фермента, которая оказывает значительное влияние на продолжительность жизни хромосом, а следовательно, и на старение клеток. Теломераза удлиняет концы хромосом, которые укорачиваются с каждым делением клетки, пока в конце своего жизненного цикла они не теряют способность к репликации (самовоспроизводству). До сих пор было неясно, каким образом этот процесс ускоряется или замедляется — тем временем он играет важную роль в развитии некоторых видов рака.
Чжу и его коллеги в ходе эксперимента удалили различные участки некодирующей ДНК с неизвестной функцией в линиях раковых клеток у мышей и людей. Их внимание привлекла последовательность VNTR2-1: если она отсутствует, теломеры клеток быстрее укорачиваются, что приводит к их более быстрому старению. Опухоли же, напротив, растут гораздо медленнее.
Исследователи провели поиск значения VNTR2-1 в базе данных с генетическими последовательностями людей европейского и африканского происхождения. Тандемный повтор ДНК различался у разных доноров: в среднем эти секвенции повторяются от 53 до 160 раз. Их длина коррелирует с продолжительностью жизни: ученые проанализировали ДНК доноров, доживших до 100 лет в период с 1988 по 2008 год, и выяснили, что людей с относительно короткими последовательностями VNTR2-1 в этой возрастной группе встречается меньше, чем в остальной части населения.
Однако пока рано делать однозначные выводы о том, как именно последовательность VNTR2-1 в некодирующем геноме влияет на продолжительность жизни, говорит Чжу. Хотя теломераза в таких клетках менее активна, это может быть и положительным фактором, ведь это обеспечивает замедление размножения раковых клеток, а значит, замедление роста опухолей. Поэтому возможно, что у людей с менее активной теломеразой рак развивается реже или в менее агрессивной форме. Что касается исследования причин возникновения рака, то здесь необходимо сосредоточиться на "мусорной" ДНК, которой долгое время уделялось мало внимания: в ней могут скрываться ранее неизвестные причины развития онкологии.