Генетика, геномика ва биотехнологиянинг замонавий муаммолари

I.
 
ГЕНОМИКА, ПРОТЕОМИКА И 
БИОИНФОРМАТИКА 
 
 
ПЕРСПЕКТИВА ПРИМЕНЕНИЯ 
SACCHAROMYCES CEREVISIAE
КАК МОДЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ КЛЕТОЧНОГО СТАРЕНИЯ
Абдугафурова Д.Г., Кадырова Д.А. 
Институт биоорганической химии АН РУз, 
100125, г.Ташкент, пр. Мирзо Улугбека, 83.
[e-mail] 
На сегодняшний день понимание молекулярных механизмов старения и 
выяснение факторов, которые контролируют продолжительность жизненного 
цикла клеток, привлекают большой интерес. Старение считается сложным 
процессом, управляемым генами старения. Полагают, что накопление 
окислительного повреждения и снижение репарации ДНК, а также 
укорочение теломер способствуют старению. Например, накопление 
активных форм кислорода приводит к окислению белков, углеводов и 
липидов, которые в конечном счете, ухудшает их структурную целостность и 
функции. В дальнейшем, повреждение макромолекул вызывает активацию 
сложных систем реагирования на стресс, которые, как правило, 
характеризуются изменениями в экспрессии генов. Эти гены служат для 
регулирования клеточного гомеостаза и поддержания целостности генома.
Как показывают многочисленные исследования, гены, ответственные за 
старение, являются высоко консервативными в процессе эволюции. Поэтому 
удобными модельными организмами для изучения процессов старения 
являются дрожжи 
(Saccharomyces cerevisiae),
нематода (
Caenorhabditis 
elegans
), плодовая мушка (
Drozofila melanogaster
). 
За последние пятьдесят лет дрожжи оказались превосходной модельной 
системой для изучения клеточных и молекулярных процессов старения, так 
как являются одноклеточными эукариотами, содержащими обособленное 
ядро, эндомембранную систему для трансляции генетической информации. 

---

Материалы конференции «Современные проблемы генетики, геномики и биотехнологии», 18 мая 2016г. 
4 
Из-за микроскопических размеров и простых требований к росту, дрожжевые 
клетки являются недорогими и их легко выращивать в лабораторных 
условиях. При оптимальных лабораторных условиях дрожжевые клетки 
делятся почкованием через каждые 90 мин. Изучение маркерных генов роста 
или устойчивости к лекарственным средствам у дрожжей, привело к 
развитию больших наборов стандартизованных штаммов. Появление 
полимеразной цепной реакции (ПЦР), наряду с эффективностью 
гомологичной рекомбинации в дрожжах, привело к созданию компьютерных 
программ, позволяющих в настоящее время работать с геномом дрожжей в 
сочетании с комплексно аннотированной базой данных генома Saccharomyces 
(SGD; www .yeastgenome.org/), что дает гибкость манипуляций. Это является 
предметом зависти исследователей, работающих с другими модельными 
организмами (Goffeau и др 1996; Brachmann и др 1998; Cherry и др 2012.).
Работы с дрожжами позволили выявить ключевые регуляторы 
клеточного цикла в норме и при различной патологии (Ботстайн, Fink, 1988, 
Ботстайн,Fink, 2011).
Клетки дрожжей в настоящее время используются в качестве 
экспериментальной модели для изучения соединений различной химической 
структурой, которые могут послужить основой для поиска и создания новых 
лекарственных средств. Так, геропротекторное действие некоторых 
экстрактов или очищенных соединений из растений, таких как ресвератрол 
из виноградных косточек (Howitz и др., 2003), кверцетин из коры дуба 
(Belinha и др. 2007) и экстракт родиолы (Bayliak и Лущак, 2011) 
продемонстрировано на клетках 
S.cerevisiae
. 
Таким образом, для изучения молекулярных механизмов клеточного 
старения, скрининга геропротекторного действия новых лекарственных 
препаратов в нашем институте внедряется метод хронологического старение 
дрожжей.
 

---

Материалы конференции «Современные проблемы генетики, геномики и биотехнологии», 18 мая 2016г. 
5