نكتشف الخلل الجيني الدقيق الذي يؤدي إلى الشيخوخة: تنبيه علمي

اكتشف العلماء تطورًا أكثر دقة في الجينات الوراثية للخلايا الشيخوخة التي تقلل من وظيفتها بمرور الوقت.

صكشف باحثو جامعة نورث وسترن تظهر الحيوانات مثل الفئران والجرذان وسمك كيليفيش وحتى البشر اختلالًا تدريجيًا في الجينات الطويلة والقصيرة في كل خلية في أجسامهم مع تقدمهم في العمر.

تشير النتائج إلى عدم وجود جينات محددة تتحكم في عملية الشيخوخة. بدلا من ذلك ، الشيخوخة تحكمها تغييرات منهجية مع عواقب معقدة. يمكن أن يؤثر على آلاف الجينات المختلفة وبروتيناتها.

ومع ذلك ، بالنسبة للجين الفردي ، فإن التغييرات صغيرة. هذا هو السبب في أنهم تحدوا إشعارنا حتى الآن.

“لقد ركزنا بشكل أساسي على عدد صغير من الجينات ، معتقدين أن بعض الجينات تفسر المرض.” هو يقول جامعة نورث وسترن عالم البيانات لويس أمارال.

“لذلك لم نركز على الشيء الصحيح من قبل. الآن هذا الفهم الجديد ، إنه مثل امتلاك أداة جديدة. إنه مثل جاليليو مع تلسكوب ، النظر إلى الفضاء. النظر إلى النشاط الجيني من خلال هذه العدسة الجديدة يتيح لنا رؤية الظواهر البيولوجية بشكل مختلف “.

عادةً ، في خلية فردية أو مجموعة من الخلايا ، تُترجم الشفرة الممثلة في DNA إلى RNA ، لتصبح مجموعة تعليمات حرة الحركة. النسخ.

تستخدم الخلية مكتبة التعليمات الوراثية المتنقلة هذه لبناء أجزائها وأداء وظائفها المختلفة. يبدو أيضًا أن محتوياته تتغير مع تقدم العمر.

في الحيوانات الشابة السليمة ، يتم موازنة نشاط الجينات القصيرة والطويلة عبر الترنسكربيتوم ، ويتم مراقبة هذا التوازن والحفاظ عليه بعناية. ولكن مع تقدم الشخص في العمر ، تميل الجينات القصيرة إلى أن تصبح مهيمنة.

في مجموعة متنوعة من الأنواع الحيوانية ، في الواقع ، تم العثور على نسخ قصيرة تتكاثر مع تقدم العمر.

“التغييرات في نشاط الجينات صغيرة جدًا ، وهذه التغييرات الصغيرة تشمل آلاف الجينات.” يشرح عالم الأحياء التنموي توماس ستويجر.

“لقد وجدنا أن هذا التغيير هو نفسه في الأنسجة المختلفة وفي الحيوانات المختلفة. لقد وجدناه في كل مكان تقريبًا. إنه أمر رائع جدًا أن مبدأ واحدًا مجرّدًا نسبيًا يفسر تقريبًا جميع التغييرات في وظيفة الجينات التي تحدث في الحيوانات. مع تقدمهم في السن . “

على غرار عملية الشيخوخة ، يبدأ الانتقال إلى النسخ الأصغر مبكرًا وتدريجيًا.

في الفئران ، كانت عينات الأنسجة المأخوذة في عمر 4 أشهر أطول نسبيًا من متوسط ​​أطوال الجينوم من تلك المأخوذة في عمر 9 أشهر.

كانت تغييرات النسخ التي لوحظت في أسماك الكيليفيش من 5 أسابيع إلى 39 أسبوعًا متشابهة.

لاختبار النمط على البشر ، لجأ الباحثون إلى البيانات التعبير الجيني الأنسجة (GTEx) ، الذي يتيح للجمهور المعلومات الجينية التي تم جمعها من ما يقرب من 1000 شخص متوفى.

بين البشر ، وجد أن طول النسخ مرة أخرى للتنبؤ بالشيخوخة ، وأصبح مهمًا في الفئة العمرية من 50 إلى 69 عامًا.

مقارنة بالفئة العمرية الأصغر من 30 إلى 49 عامًا ، أظهرت المجموعة الأكبر سنًا نصوصًا أطول كانت “مطوية” أو أقل احتمالية لأن تكون نشطة وظيفيًا مقارنةً بأولئك الأقل نشاطًا.

“الاستنتاج بالنسبة للبشر قوي للغاية لأن لدينا نماذج للبشر أكثر من الحيوانات الأخرى.” هو يقول أمل.

“جميع الفئران التي درسناها كانت متطابقة وراثيًا ، من نفس الجنس وترعرعت في نفس الظروف المختبرية ، لكن البشر كانوا مختلفين. ماتوا جميعًا لأسباب مختلفة وفي أعمار مختلفة. قمنا بتحليل عينات من الذكور والإناث بشكل منفصل ووجدنا نفس النمط “.

فحص باحثو جامعة نورث وسترن ، الذين ما زالوا غير راضين عن نتائجهم ، تأثير العديد من التأثيرات المضادة للشيخوخة التدخلات طول الترانسكريبتومات. فضلت معظم التدخلات النصوص الطويلة ، على الرغم من اختلاف التأثيرات في جميع أنحاء الجسم.

استنتج المؤلفون أن الشيخوخة لا يمكن اختزالها في ظاهرة واحدة من اختلال التوازن النسبي.

بل هم كذلك يجادل يمكن أن تؤدي “الظروف البيئية والداخلية المختلفة” إلى زيادة نشاط الجينات القصيرة في الجسم.

قال المؤلفون: “بدافع من النتائج التي توصلنا إليها بشأن التدخلات المضادة للشيخوخة ، نعتقد أن فهم اتجاه السببية بين التغيرات الخلوية والتغييرات النسخية الأخرى المرتبطة بالعمر واختلال التوازن المرتبط بالطول سيفتح اتجاهات بحثية جديدة للتدخلات المضادة للشيخوخة”. . ليستنتج.

تم نشر الدراسة في الشيخوخة الطبيعية.