Митохондрии в клетках человеческого организма действуют как «энергетические станции». Как потомки древних бактерий, у них имеется собственная ДНК, чего нет у других органелл клетки. Ученые из США обнаружили, что эта митохондриальная ДНК способна встраиваться в хромосомы клеток, изменяя геном человека и сокращая продолжительность жизни.
Митохондрии присутствуют во всех клетках организма человека и обеспечивают производство энергии, жизненно важной для нас. Только эти органеллы обладают собственной ДНК, которая сохранилась от древних бактерий. Эти бактерии заселились внутри одноклеточных предков более полутора миллиардов лет назад и стали предшественниками органелл.
В последние десятилетия выяснилось, что митохондриальная ДНК может изредка покидать органеллы и попадать в ядро клетки, а затем в хромосомы человека. Такие «вставки» накапливались на протяжении миллионов лет, и каждый человек унаследовал от предков сотни… рудиментарныхпреимущественно безвредные участки ядерной митохондриальной ДНК (NUMT).
Учёные из Мичиганского университета доказали, что митохондрии проникают в ядра клеток чаще, чем считалось ранее. Это воздействует на здоровье человека неблагоприятно. Статья опубликована в научном журнале. опубликовал журнал PLOS Biology.
Учёные проанализировали образцы тканей головного мозга 1187 умерших пожилых людей. Митохондриальная ДНК обнаруживается в ядрах клеток преимущественно в префронтальной коре, и это явление, скорее всего, повторяется несколько раз за жизнь человека.
В разных частях мозга учёные обнаружили множество таких вставок, а в клетках крови их не нашли. Это объясняет отсутствие этого явления в десятках прошлых исследований, где анализировалась ДНК крови.
Унаследованные сегменты ядерной митохондриальной ДНК обычно безопасны для человека из-за своего раннего появления при развитии. Потенциально вредные NUMT удаляются. Но если фрагмент митохондриальной ДНК попадает в ген или регуляторную область, это может сократить продолжительность жизни. Участники исследования с большим количеством «вставок» митохондриальной ДНК в клетках умирали раньше.
«Суммирование фрагментов митохондриальной ДНК можно включить в перечень факторов генетической неустойчивости, влияющих на процесс увядания, потерю работоспособности и сокращение продолжительности жизни», — отметили исследователи.
Стресс увеличивает шансы того, что ДНК митохондрий попадет в ядро клетки. Клетки, чья работа нарушается под воздействием стресса, в 4-5 раз быстрее накапливают NUMT.
По мнению учёных, эти результаты изменят представление о влиянии митохондрий на организм человека. Ранее считалось, что они могут управлять работой генов, включать и выключать их. Новые данные подтверждают возможность митохондрий менять последовательность ДНК человека.