ScienceAlert: Odkryliśmy ukrytą wadę genetyczną, która może prowadzić do starzenia się

Naukowcy odkryli bardzo subtelny zwrot w genetyce starzejących się komórek, który z czasem sprawia, że ​​stają się one coraz mniej skuteczne.

sUdowodnili to naukowcy z Northwestern University Zwierzęta, takie jak myszy, szczury, ryby-ryby, a nawet ludzie, z wiekiem wykazują postępującą nierównowagę długich i krótkich genów w prawie każdej komórce ich ciał.

Odkrycie wskazuje, że nie ma konkretnych genów kontrolujących proces starzenia. Zamiast tego wydaje się, że starzeniem rządzą zmiany systemowe o złożonych skutkach. Może to wpływać na tysiące różnych genów i ich odpowiednich białek.

Jednak dla pojedynczego genu zmiany są tak małe, że są nieistotne. Może dlatego do tej pory omijali nasze zawiadomienie.

„Skupiliśmy się głównie na niewielkiej liczbie genów, myśląc, że niektóre geny mogą wyjaśnić chorobę”. Mówi Uniwersytet Północno-Zachodni Analityk danych Luis Amaral.

„Więc może wcześniej nie skupialiśmy się na właściwej rzeczy. Teraz, kiedy mamy to nowe zrozumienie, jest to jak posiadanie nowego instrumentu. To jak Galileo z teleskopem, patrzący w kosmos. Patrzenie na aktywność genetyczną przez ten nowy obiektyw będzie pozwalają nam inaczej postrzegać zjawiska biologiczne”.

Zwykle w pojedynczej komórce lub grupie komórek kod reprezentowany w DNA jest tłumaczony na RNA, stając się swobodnym zbiorem instrukcji, znanym jako Kopiuj.

Ta mobilna biblioteka receptur genetycznych jest tym, czego komórka używa do tworzenia swoich części i wykonywania różnych funkcji. Jego zawartość również wydaje się zmieniać wraz z wiekiem.

U zdrowego młodego zwierzęcia aktywność krótkich i długich genów jest zrównoważona w całym transkryptomie, a równowaga ta jest dokładnie monitorowana i utrzymywana. Ale wraz z wiekiem, krótkie geny stają się bardziej dominującą tendencją.

W rzeczywistości stwierdzono, że u kilku różnych gatunków zwierząt z wiekiem rozmnażają się krótsze wersje.

„Zmiany w aktywności genów są bardzo, bardzo małe, a te małe zmiany obejmują tysiące genów” Wyjaśnić Biolog rozwojowy Thomas Stoeger.

„Odkryliśmy, że ta zmiana była spójna w różnych tkankach i u różnych zwierząt. Znaleźliśmy ją prawie wszędzie. Uważam za bardzo niezwykłe, że jedna stosunkowo krótka zasada wydaje się wyjaśniać prawie wszystkie zmiany w aktywności genów, które występują u zwierząt wraz z wiekiem. „wiek”.

Podobnie jak sam proces starzenia, przejście na młodsze wersje rozpoczyna się wcześnie i stopniowo.

U szczurów próbki tkanek pobrane w wieku 4 miesięcy mają stosunkowo dłuższą średnią długość genu niż te pobrane w wieku 9 miesięcy.

Zmiany tekstowe stwierdzone u rybików w wieku od 5 do 39 tygodni były podobne.

Aby przetestować wzór u ludzi, naukowcy wykorzystali dane z Ekspresja genów tkankowych (GTEx), która udostępnia społeczeństwu informacje genetyczne zebrane od prawie 1000 zmarłych osób.

Wśród ludzi ponownie stwierdzono, że długość transkryptu jest predyktorem starszego wieku, stając się istotna w przedziale wiekowym 50–69 lat.

W porównaniu z młodszą grupą wiekową 30-49 lat, starsza grupa wykazywała dłuższe transkrypty, które były mniej podatne na introwertyzm lub aktywność funkcjonalną niż grupa krótsza.

„Wynik dla ludzi jest bardzo solidny, ponieważ mamy więcej próbek ludzkich niż innych zwierząt”. Mówi Amaral.

„Było to również interesujące, ponieważ wszystkie myszy, które badaliśmy, są genetycznie identyczne, tej samej płci i hodowane w tych samych warunkach laboratoryjnych, ale ludzie są różni. Wszystkie zmarły z różnych przyczyn i w różnym wieku. Przeanalizowaliśmy próbki od mężczyzn i kobiety oddzielnie i znaleźli ten sam wzorzec”.

Niezadowoleni ze swoich wyników naukowcy z Northwestern następnie zbadali wpływ kilku środków przeciwstarzeniowych interwencje długość kopii. Większość interwencji faworyzowała długie wersje, pomimo ich różnego wpływu na organizm.

Autorzy doszli do wniosku, że starzenia się nie można sprowadzić do pojedynczego źródła nierównowagi transkrypcyjnej.

Raczej są kłócić się Że „wiele uwarunkowań środowiskowych i wewnętrznych” może prowadzić do zwiększonej aktywności krótkich genów w organizmie.

Zmotywowani naszymi odkryciami dotyczącymi interwencji przeciwstarzeniowych, wierzymy, że zrozumienie kierunku związku przyczynowego między zmianami komórkowymi a innymi zależnymi od wieku zmianami transkrypcyjnymi i zaburzeniami równowagi związanymi z długością transkrypcji może otworzyć nowe kierunki badań dla interwencji przeciwstarzeniowych. wnioskujemy.

Badanie zostało opublikowane w starzenie się natury.