Яркое солнце и жирные продукты - плохой рецепт для вашей ДНК. По Tish1 / shutterstock.com

Сегодня ваше тело будет накапливаться квадриллионы новых травм в вашей ДНК, Постоянный натиск многих видов повреждений, некоторые из которых постоянно мутируют ваши гены, может инициировать рак и стать фатальным. Однако все не обречено: жизни, которые мы приводим, определяют, насколько хорошо наши клетки могут справиться с этой ежедневной молекулярной эрозией.

Определенные клетки особенно подвержены риску. Например, ваша кожа постоянно подвергается бомбардировке ультрафиолетовым светом, который наносит ущерб вашей ДНК. Этот ультрафиолетовый свет нельзя воспринимать легкомысленно - 1 в 5 Американцы развивают рак кожи в их жизни, больше, чем любой другой рак. Так что, когда вы бьете по пляжу с сахаристыми маргаритами в руке, помните, что смертельно частота рака кожи на рекордно высоких уровнях, а также раковые заболевания связанные с ожирением.

Я студент-медик в Лаборатория доктора Патрисии Опреско в Университете Питтсбурга, который стоит на пересечении двух дисциплин, присущих Нобелевской премии: ремонт ДНК и теломеры. Теломеры являются защитными областями на концах наших хромосом, которые удерживают ДНК вместе, как пластиковая крышка на шнурке. Ее работа лаборатории показывает молекулярный механизм, который восстанавливает ваши теломеры после UV и метаболический (связанный с извлечением энергии из пищи), и многие способы, которыми это может пойти наперекосяк.

Теломеры: где заканчиваются хромосомы и начинается наше исследование

Через минуту, когда вы читали, в вашей ДНК произошли сотни триллионов новых поражений. К счастью, особый класс белков проявляет бдительное обнаружение и исправление этих ошибок.

Ремонт особенно важен в теломерах.

Теломер - это немалая вещь, по крайней мере, не образно: их длина коррелирует со многими симптомами старения. Исследования человека показали, что люди с более короткими теломерами страдают ухудшение иммунитета и сердечных заболеваний наряду с большей смертностью, С каждым годом ваши теломеры становятся короче, некоторые клетки перестают реплицироваться, и эти симптомы ухудшаются. Мы еще не знаем, являются ли теломеры секретом старения. То, что мы знаем, это то, что УФ и метаболические повреждения, которые еще больше сокращают теломеры, могут вызывать рак и старение; когда вы сломаете пластиковую крышку, вы разгадаете весь шнурок.

Купание нашей кожи в УФ-свете вызывает натиск повреждения. Фактически, регулярные клетки кожи у пожилых людей имеют примерно столько же мутаций, сколько раковые клетки, В лучшем случае опасные лучи солнца могут привести к тому, что клетки кожи совершают самоубийство и отслаиваются. В худшем случае эти клетки остаются и становятся злокачественными.

Один из таких «молекулярных солнечных ожогов» называется фотопродуктом, который образуется, когда энергия от ультрафиолетового излучения заставляет две смежные единицы вашей ДНК склеиваться, что потенциально мешает нормальной функции. Десять тысяч фотопродукты происходят в каждой клетке кожи каждый день из-за воздействия солнца.

Вы (и ваши теломеры) - это то, что вы едите

Теломеры особенно подвержены такому повреждению. И хотя теломеры не содержат ценных инструкций по наращиванию тела, таких как гены, когда фотопродукты повреждают наши теломеры, клетка может включить специальный белок, называемый теломеразой, который делает теломеры более длинными. Это может звучать как способ остаться вечно молодым. В конце концов, не являются ли короткие теломеры виновниками старения? Но, расширяя свои теломеры, клетка больше не имеет предела, сколько раз она может реплицироваться. Это объясняет, почему 85 процентов всех видов рака проявляют расширенные теломеры, Кажется, что, хотя более длинные теломеры являются ключом к нашему бессмертию, в неправильных обстоятельствах они также могут быть нашим падением. Когда мы не используем защитный солнцезащитный крем для защиты наших теломер, мы, буквально, летаем слишком близко к солнцу.

Ваш метаболизм, который разрушает пищу для извлечения энергии, генерирует частицы высокой энергии, называемые свободными радикалами, которые, подобно ультрафиолетовому излучению, могут искажать единицы в вашей ДНК. Это, в свою очередь, изнашивается у ваших теломер. Такой метаболический ущерб накапливается в течение всей жизни. Ученые полагают, что именно поэтому пожилые люди с избыточным весом, которые потратили много лет на метаболизм больше пищи, чем в среднем, имеют гораздо больший риск укорочение теломер и Онкология, Более того, кажется, что диеты богаты антиоксиданты, обнаруженные во фруктах, овощах, орехах и бобовых, которые противодействуют этому метаболическому повреждению, фактически защищают теломеры.

Удлинение наших теломер и наша жизнь

Хотя наша длина теломер однажды казалась предопределенной нашими генами, чем больше изучают медицинские исследователи, тем больше мы осознаем влияние нашего образа жизни. Курение, воздействие ультрафиолетового излучения, ожирение, отсутствие физических упражнений, стресс и плохое питание могут уменьшить наши теломеры, растрачивая наш молекулярный фонтан молодости.

В лаборатории Dr. Patricia Opresko мы изучаем, как ремонт теломера сопровождается ущербом, нанесенным нашей повседневной жизнью, а также тяжелыми последствиями, когда это больше не может. Надежда состоит в том, что, лучше понимая механизмы формирования рака, мы можем разработать лучшие методы лечения. Однако наши результаты важны не только для лечения рака, но и для его предотвращения.

Мой дед потерял свою битву против агрессивной формы рака кожи всего за несколько недель до моего бар-мицвы. Моя бабушка, которая ценила образование, прежде всего, умерла от раковых дней до окончания учебы в средней школе. Их несвоевременная потеря побудила меня заняться исследованиями в самом центре, где они позаботились. Каждая раковая клетка, которую я изучаю, и в каждом коридоре я гуляю, мне напоминают о моих бабушке и дедушке и о многих других подобных им, которые могли бы извлечь пользу из наших исследований.

Как отметил король Генрих VIII, время - единственный непобедимый противник. Мои дедушка и бабушка среди миллиардеров, которые поддались натиску времени. Изучая теломеры, многие ищут неуловимый фонтан молодости, который может обратить вспять старение и преодолеть смерть. Но ответы, которые мы раскрываем, гораздо менее причудливы. Это не наши теломеры, которые сокращают наши жизненные пространства, а наши жизни, которые сокращают наши теломеры. До половины смертельных случаев в Соединенных Штатах можно предотвратить, Малый выбор так же просто, как использование Защитный солнцезащитный крем UV-A и UV-B, есть умнее и тренируясь регулярно, может пройти долгий путь, чтобы дать нам возможность управлять нашим здоровьем.

Нам еще многое предстоит узнать, прежде чем мы сможем использовать секреты наших теломер, чтобы превзойти ограничения нашего генетического макияжа. Но есть множество шагов, которые вы можете предпринять сегодня, чтобы защитить своих теломер от солнца и от себя. Исследование основано на знаниях, но это действие, основанное на знаниях, которое может удерживать семьи, подобные моим, дольше.

Об авторе

Адам Барсук, научный сотрудник, Университет Питтсбурга

Эта статья изначально была опубликована в Беседа, Прочтите оригинал статьи.

Книги по этой теме

at Внутренний рынок самовыражения и Amazon