ScienceAlert: Objevili jsme skrytou genetickou vadu, která by mohla vést ke stárnutí

Vědci objevili velmi jemný zvrat v genetice stárnoucích buněk a zdá se, že postupem času jsou stále méně účinné.

sProzradili to vědci z Northwestern University Zvířata, jako jsou myši, krysy, halančíky a dokonce i lidé, vykazují progresivní nerovnováhu dlouhých a krátkých genů v téměř každé buňce v těle, jak stárnou.

Zjištění naznačuje, že neexistují žádné specifické geny, které řídí proces stárnutí. Místo toho se zdá, že stárnutí je řízeno systémovými změnami s komplexními účinky. To může ovlivnit tisíce různých genů a jejich příslušných proteinů.

U jednotlivého genu jsou však změny tak malé, že jsou nevýznamné. Možná proto naše upozornění zatím obcházeli.

„Zaměřili jsme se hlavně na malý počet genů a mysleli jsme si, že některé geny mohou tuto nemoc vysvětlit.“ říká Severozápadní univerzita Datový vědec Luis Amaral.

„Takže jsme se možná předtím nezaměřili na správnou věc. Nyní, když máme toto nové chápání, je to jako mít nový přístroj. Je to jako Galileo s dalekohledem, který se dívá do vesmíru. Pohled na genetickou aktivitu skrze tuto novou čočku umožnit nám vidět biologické jevy jinak.“

Normálně je v jednotlivé buňce nebo skupině buněk kód reprezentovaný v DNA přeložen do RNA, čímž se stává volně plovoucí sadou instrukcí známých jako kopírovat.

Tato mobilní knihovna genetických receptů je to, co buňka používá k vytváření svých částí a provádění svých různých funkcí. Zdá se, že i jeho obsah se s věkem mění.

U zdravého mladého zvířete je aktivita krátkých a dlouhých genů napříč transkriptomem vyvážená a tato rovnováha je pečlivě sledována a udržována. Ale jak jedinec stárne, krátké geny se stávají dominantnější tendencí.

U několika různých druhů zvířat bylo ve skutečnosti zjištěno, že se s věkem rozmnožují kratší verze.

„Změny v genové aktivitě jsou velmi, velmi malé a tyto malé změny zahrnují tisíce genů,“ Vysvětlit Vývojový biolog Thomas Stoeger.

„Zjistili jsme, že tato změna byla konzistentní napříč různými tkáněmi a u různých zvířat. Našli jsme ji téměř všude. Považuji za velmi pozoruhodné, že se zdá, že jeden relativně stručný princip vysvětluje téměř všechny změny v genové aktivitě, ke kterým dochází u zvířat, když stárnou.“ „věk“.

Stejně jako samotný proces stárnutí, i přechod na mladší verze začíná brzy a postupně.

U potkanů ​​mají vzorky tkáně odebrané ve věku 4 měsíců relativně delší průměrnou délku genu než vzorky odebrané ve věku 9 měsíců.

Textové změny nalezené u halančíků ve věku 5 až 39 týdnů byly podobné.

K testování vzoru na lidech se výzkumníci obrátili na data z Exprese tkáňových genů (GTEx), která poskytuje veřejnosti genetické informace shromážděné od téměř 1000 zemřelých lidí.

U lidí bylo opět zjištěno, že délka transkriptu je prediktivní pro vyšší věk a stává se významnou ve věkovém rozmezí 50–69 let.

Ve srovnání s mladší věkovou skupinou 30-49 let vykazovala starší skupina delší přepisy, u nichž byla menší pravděpodobnost, že se stanou introvertní nebo funkčně aktivní, než kratší skupina.

„Výsledek pro lidi je velmi robustní, protože máme více lidských vzorků než jiná zvířata.“ říká Amaral.

„Bylo to také zajímavé, protože všechny myši, které jsme studovali, jsou geneticky identické, stejného pohlaví a vychované ve stejných laboratorních podmínkách, ale všichni lidé jsou různí. Všechny zemřely z různých příčin a v různém věku. Analyzovali jsme vzorky z muži a ženy odděleně a našli stejný vzor.“ .

Vědci z Northwestern, kteří ještě nebyli spokojeni se svými výsledky, dále zkoumali účinek několika činidel proti stárnutí zásahy délka kopie. Většina zásahů upřednostňovala dlouhé verze, a to i přes jejich různé účinky na tělo.

Autoři dospěli k závěru, že stárnutí nelze omezit na jediný původ transkripční nerovnováhy.

Spíše jsou dohadovat se Že „více podmínek prostředí a vnitřních podmínek“ může vést ke zvýšené aktivitě krátkých genů v těle.

Motivováni našimi zjištěními o intervencích proti stárnutí se domníváme, že pochopení směru kauzality mezi buněčnými změnami a jinými změnami transkripce závislými na věku a nerovnováhou související s délkou transkripce by mohlo otevřít nové směry výzkumu pro intervence proti stárnutí. uzavíráme.

Studie byla zveřejněna v stárnutí přírody.