Дослідження присвячене впливу старіння на процеси відновлення індукованих ультрафіолетом пошкоджень ДНК у фібробластах, із фокусом на механізми порушень репарації та геномну нестабільність.

Дослідники аналізували реплікативно старіючі фібробласти для оцінки здатності до репарації піримідинових димерів, що утворюються під дією ультрафіолету. Було встановлено, що ефективність розрізу олігонуклеотидів із УФ-ураженнями залишалася стабільною незалежно від стадії подвоєння клітин, тоді як заповнення прогалин у ДНК погіршувалося в старіючих клітинах. Порушення вивільнення ключових білків репарації, таких як пігментна ксеродерма групи G, ядерний антиген проліферуючих клітин і білок реплікації А, свідчило про зниження активності ДНК-полімерази.

Старіючі клітини демонстрували накопичення одноланцюгової ДНК, яка, ймовірно, трансформувалася у дволанцюгові розриви. Це підтверджувалося фосфорилюванням білка атаксії телеангіектазії (ATM) і формуванням вогнищ білка 53BP1. Зазначене явище пов’язували з індукцією фосфорильованого гістону H2AX (?-H2AX), яке здебільшого спостерігалося у фазі G1, що свідчить про появу дволанцюгових розривів незалежно від стресу реплікації.

Особливу увагу приділено активності нуклеази MRE11, яка ранньо накопичувалася у місцях пошкоджень, але не вивільнялася в старіючих клітинах. Використання фармакологічних інгібіторів підтвердило, що MRE11 відіграє роль у збільшенні розривів одноланцюгової ДНК та сприяє утворенню дволанцюгових розривів. Це, у свою чергу, сприяло посиленню геномної нестабільності, характерної для старіючих клітин.

У підсумку автори дійшли висновку, що реплікативне старіння порушує процеси відновлення ДНК, що проявляється затримкою вивільнення білків репарації, накопиченням одноланцюгових і дволанцюгових розривів, а також активністю MRE11, яка каталізує геномну нестабільність. Це відкриття підкреслює ключову роль порушень репарації ДНК у прогресуванні вікових змін клітин та їх нестабільності.