ИСТИНА

Механизмы обнуления биологического возраста у полового потомства живых организмов определяют сами основы существования жизни на нашей планете. Те же механизмы, пусть не такие мощные и точные, контролируют биологический возраст соматических тканей многоклеточных организмов. В том числе, поддерживают молодое состояние стволовых клеток и меристем, необходимое для развития организмов и физиологической регенерации. Однако наши знания о том, как регулируется продолжительность жизни клеток и тканей, весьма фрагментарны. Работы же, посвященные тому, как даже старые организмы способны порождать молодое половое потомство – единичны. Мицелиальные грибы со своей относительной простотой организации и быстрой половой репродукцией – удобный объект для геронтологических исследований, позволяющий изучить общие для грибов, животных и растений механизмы регулирования биологического возраста клеток. Особенный интерес в данном аспекте вызывают быстро стареющие грибы, такие как Podospora anserina. Настоящий проект посвящен проверке ряда гипотез, объединенных общей целью – выяснением особенностей работы в растущих гифах и половых структурах мицелиальных грибов (на примере P. anserina и других видов) механизмов, регулирующих внутриклеточное содержание факторов старения (на примере дефектных белков и активных форм кислорода), определяющих биологический возраст грибных клеток. В работе мы определим тип репликативного механизма старения P. anserina, проверим гипотезу периодического направленного старения у грибов, установим стадии сброса биологического возраста в половом процессе и покажем, всегда ли такой сброс происходит полностью у грибов.

К концу 2014 года мы планируем сделать большую часть работ из раздела I п. 4.3. Результаты должны быть следующими: А. Мы доработаем и оптимизируем иммуноцитохимические методы исследования распределения карбонилированных белков в гифальных апексах Б. Проверим гипотезу о реверсии репликативной фильтрации у P. anserina в апикальных клетках гиф. Возможные варианты – реверсия есть и иммунный сигнал в апикальных клетках мощнее, чем в субапикальных; реверсии нет – сигнал в апексе слабее, чем в субапексе; фильтрация не выражена – конечные клетки гиф P. anserina равномерно заполнены факторами старения. В. Будут отработаны метод спектрофотометрического измерения степени карбонилированности грибных белков, метод дот-блоттинга для оценки такой степени (если возникнет необходимость в данном методе), метод флюорометрического анализа АФК (перекиси водорода) в мицелии. Данные методы будут отработаны на молодом и старом мицелии P. anserina, что позволит оценить их эффективность (в старом мицелии карбонилированных белков должно быть статистически достоверно больше, чем в молодом). Г. Выясним с помощью количественных методов оценки содержания в мицелии карбонилированных белков и АФК характер их распределения вдоль радиуса колоний P. anserina (особенно важно, если отсутствует реверсия фильтрации в апексах). Возможные варианты результатов – экспоненциальное нарастание содержания факторов старения от центра колонии к краю; резкие скачки концентраций факторов старения вдоль радиуса колоний – может быть такой скачок на краю колоний или периодические скачки вдоль радиуса колоний; возможно сочетание первого и второго варианта. Д. В случае скачкообразного характера старения мицелия P. anserina, мы проверим соответствие таких скачков циркадному ритму данного гриба. Если пигментированные циркадные сегменты колоний окажутся более старыми, чем светлые циркады – мы частично подтвердим гипотезу об использовании грибами процесса старения в своих нуждах (физиологических, в данном случае) Е. Подготовим публикацию по результатам исследований механизмов репликативного старения P. anserina.