ScienceAlert: Открихме скрит генетичен дефект, който може да доведе до стареене

Учените са открили много фин обрат в генетиката на стареещите клетки и изглежда, че ги прави все по-малко ефективни с течение на времето.

сТова разкриха учени от Северозападния университет Животни като мишки, плъхове, морски риби и дори хора показват прогресиращ дисбаланс на дългите и късите гени в почти всяка клетка в телата си с напредване на възрастта.

Откритието показва, че няма специфични гени, които да контролират процеса на стареене. Вместо това изглежда, че стареенето се управлява от системни промени със сложни ефекти. Това може да засегне хиляди различни гени и съответните им протеини.

Въпреки това, за отделен ген промените са толкова малки, че са незначителни. Може би затова са заобиколили нашето известие досега.

„Ние се фокусирахме главно върху малък брой гени, мислейки, че някои гени могат да обяснят болестта.“ казва Северозападен университет Учен по данни Луис Амарал.

„Така че може би не сме се фокусирали върху правилното нещо преди. Сега, когато имаме това ново разбиране, е като да имаме нов инструмент. Това е като Галилео с телескоп, който гледа в космоса. Гледането на генетичната активност през тази нова леща ще позволяват ни да виждаме биологичните явления по различен начин.

Обикновено в отделна клетка или група клетки кодът, представен в ДНК, се превежда в РНК, превръщайки се в свободно плаващ набор от инструкции, известни като копие.

Тази мобилна библиотека от генетични рецепти е това, което клетката използва, за да създава своите части и да изпълнява различните си функции. Съдържанието му също изглежда се променя с възрастта.

При здраво младо животно активността на късите и дългите гени е балансирана в транскриптома и този баланс се наблюдава внимателно и поддържа. Но с възрастта на индивида късите гени стават по-доминираща тенденция.

При няколко различни вида животни всъщност е установено, че по-късите версии се възпроизвеждат с възрастта.

„Промените в генната активност са много, много малки и тези малки промени включват хиляди гени“, Обяснете Биологът по развитие Томас Стогер.

„Открихме, че тази промяна е последователна в различни тъкани и при различни животни. Открихме я почти навсякъде. Намирам за много забележително, че един сравнително кратък принцип изглежда обяснява почти всички промени в генната активност, които се случват при животните с напредване на възрастта „възрастта“.

Подобно на самия процес на стареене, преходът към по-млади версии започва рано и постепенно.

При плъхове тъканните проби, взети на 4-месечна възраст, имат относително по-голяма средна генна дължина от тези, взети на 9-месечна възраст.

Промените в текста, открити при риба-килифиш от 5 до 39-седмична възраст, са подобни.

За да тестват модела при хора, изследователите се обърнаха към данни от Тъканна генна експресия (GTEx), който предоставя на обществеността генетична информация, събрана от близо 1000 починали хора.

Сред хората отново се установи, че дължината на транскрипта е предсказуема за по-напреднала възраст, като става значима във възрастовия диапазон 50–69 години.

В сравнение с по-младата възрастова група 30-49, по-възрастната група показва по-дълги транскрипти, които са по-малко склонни да станат интровертни или да станат функционално активни, отколкото по-късата група.

„Резултатът за хората е много стабилен, защото имаме повече човешки проби, отколкото други животни.“ казва Амарал.

„Беше също така интересно, защото всички мишки, които изследвахме, са генетично идентични, от един и същи пол и отгледани в едни и същи лабораторни условия, но хората са различни. Всички те умряха по различни причини и на различна възраст. Анализирахме проби от мъже и жените отделно и откриха същия модел.“

Все още неудовлетворени от резултатите си, изследователите от Northwestern след това изследваха ефекта на няколко агента против стареене интервенции дължина на копието. По-голямата част от интервенциите предпочитат дългите версии, въпреки различните им ефекти върху тялото.

Авторите заключават, че стареенето не може да бъде сведено до един източник на транскрипционен дисбаланс.

По-скоро са Аргументира Че „многобройните условия на околната среда и вътрешни условия“ могат да доведат до повишена активност на къси гени в тялото.

Мотивирани от нашите открития относно интервенциите против стареене, ние вярваме, че разбирането на посоката на причинно-следствената връзка между клетъчните промени и други зависими от възрастта транскрипционни промени и дисбаланси, свързани с дължината на транскрипцията, може да отвори нови изследователски насоки за интервенции против стареене. заключаваме.

Проучването е публикувано в стареене на природата.