Направления исследований
Топология возрастных изменений
Исследуем пространственное устройство живого: укладку хроматина, расположение клеток и архитектуру тканей. Проверяем, как изменение формы и связей влияет на их работу.
Уровни пространственной организации
Укладка хроматина. Меняются плотность упаковки и контакты участков генома. Нужно проверить, как эти перестройки связаны с активностью генов при старении.
Расположение клеток. Важны соседство клеток, их полярность и контакты с поддерживающей средой. Пространственные измерения помогают связать клеточное состояние с местом в ткани.
Архитектура ткани. Расположение сосудов и устройство межклеточного вещества могут ограничивать питание, передачу сигналов и восстановление. Эти связи можно проверять при изменении структуры ткани.
Пространственное устройство клеток и тканей
Здесь топология означает расположение элементов и связи между ними; вместе с ней важна геометрия, то есть форма и расстояния. Укладка хроматина в ядре влияет на доступность генов и их активность. Расположение клеток, межклеточного вещества и сосудов задаёт устройство ткани. Исследовательская идея состоит в том, чтобы связать возрастные изменения этой организации с потерей функций и проверить возможность её восстановления.
Что предстоит исследовать
Совмещать измерения укладки хроматина и активности генов в одних и тех же типах клеток разных возрастов.
Строить пространственные карты клеток, сосудов и межклеточного вещества с сохранением координат измерений.
Изменять конкретный элемент пространственной организации и измерять последствия для функций клетки или ткани.
Научные результаты
В работе 2016 года исследовали белок HMGB2, участвующий в организации хроматина. В стареющих клетках он помогал сохранять активность генов, связанных с выделением сигнальных веществ. При его удалении участки плотной упаковки хроматина распространялись на эти гены, и их активность снижалась. Это пример связи пространственной организации генома с работой клетки.
Что остаётся выяснить
Изменение укладки хроматина в клеточной модели показывает конкретную связь с активностью генов. Для вывода о восстановлении ткани или продлении жизни нужны опыты на уровне ткани и организма.
Следующий шаг в исследовании
Изменить один регулятор укладки хроматина и измерить пространственные контакты, активность генов и функцию клеток. Затем проверить, сохраняется ли результат в ткани.
Предложения экспериментовМесто в общей стратегии
Этот раздел развивает идею исследования устройства живых систем: от формы и связей элементов к причинам возрастных изменений и способам восстановления функций.
Презентация «Спектр борьбы со смертью»