يمكن التحكم في الشيخوخة عن طريق جينات المكابح والمُسرِّع
يمكن التحكم في الشيخوخة عن طريق جينات المكابح والمُسرِّع
فيديو: يمكن التحكم في الشيخوخة عن طريق جينات المكابح والمُسرِّع
فيديو: 7 أخطاء يومية قد تقودك إلى الشيخوخة بسرعة البرق 2023, شهر فبراير
Anonim

الدراسة في الديدان تتحدى نظرية "الصدأ" للشيخوخة.

هل يمكننا تعديل جينات معينة لدرء عملية الشيخوخة - أو العكس ، لتسريعها؟ يشير بحث جديد إلى أنه قد يكون من الممكن يومًا ما.

اكتشف العلماء مفاتيح جينية في الديدان الأسطوانية (Caenorhabditis elegans) - التي يتشابه تركيبها الجيني بشكل ملحوظ مع تركيب البشر - والتي يبدو أنها تتسبب في تقدم المخلوقات عديمة الشعر للشيخوخة عند الضغط عليها ، ولكن عند إيقافها ، قد تطيل حياتها.

يقول مارك تاتار ، عالم الأحياء بجامعة براون ، الذي لم يشارك في الدراسة: "هذه دائرة جديدة وقوية تم اكتشافها للتو". "الرسالة التي يتم أخذها إلى المنزل هي أنه يمكن إبطاء الشيخوخة وإدارتها عن طريق التلاعب بدارات الإشارات داخل الخلايا.".

تتحدى النتائج الجديدة النظرية السائدة للشيخوخة ، وهي أن أجسامنا تبلى ، أو "تصدأ" ، تمامًا مثل السيارات والآلات الأخرى بسبب الأضرار التي لحقت بالحمض النووي الخلوي (المادة الوراثية) بسبب عوامل مثل التدخين. ، والمرض ، وأشعة الشمس فوق البنفسجية والجزيئات المتفاعلة كيميائيًا التي تسمى الجذور الحرة ، والتي يتم إنتاجها عندما تنتج خلايانا الطاقة. يقترح بدلاً من ذلك أن مجموعة من العوامل تلعب دورًا - بالإضافة إلى الصدأ ، هناك أيضًا جينات معينة قد تحمل تعليمات لبدء عملية الشيخوخة.

يقول عالم الأحياء في كلية الطب بجامعة ستانفورد ، ستيوارت كيم ، الذي شارك في تأليف الدراسة الجديدة المنشورة في مجلة Cell ، إن النتائج قد تفسر سبب اختلاف فترات الحياة للأنواع: على سبيل المثال ، يمكن للديدان أن تعيش لمدة تصل إلى أسبوعين ، بينما يستمر البشر في البقاء. لمدة 66 عامًا في المتوسط ​​(78 عامًا في الولايات المتحدة) ، ويمكن للسلاحف أن تعمل بالأخشاب لمدة 200 عام.

نظريته: هناك جينات رئيسية معينة مكلفة بتوجيه وظائف الجسم والحفاظ عليها. تصنع هذه الجينات بروتينات تسمى "عوامل النسخ" التي تؤثر على نشاط الجينات الأخرى عن طريق تشغيلها أو إيقاف تشغيلها. وفقًا لكيم ، فإن هذه الجينات الرئيسية مبرمجة لتحويل التروس - أي صنع أكثر أو أقل من عوامل النسخ هذه - والتي بدورها تغير وظيفة شحناتها ، مما يؤدي إلى بدء عملية الشيخوخة.

يعتقد كيم أنه من الممكن إبطاء أو حتى عكس الشيخوخة إذا تمكن العلماء من معرفة كيفية منع الجينات الرئيسية من تغيير مسارها. يقول كيم: "ما وجدناه هو أن هذا النظام التنظيمي التنموي [الذي يبقي الديدان صغيرة] أصبح غير متوازن في سن الشيخوخة".

درس كيم نشاط جميع الجينات البالغ عددها 20000 في الديدان منذ أن كان عمرها حوالي ثلاثة أيام (حوالي 20 عامًا في عمر الإنسان) حتى بلغوا 18 يومًا (80 إلى 90 عامًا بشريًا) ، أي عندما كان معظمهم مات.

مع تقدم الديدان في العمر ، لاحظ الباحثون تغيرات في مستوى نشاط أكثر من 1200 جين ، مع تشغيل بعضها وتوقف البعض الآخر. يتم التحكم في معظم هذه الجينات عن طريق عامل النسخ الذي يصنعه الجين elt3 ، المعروف بالمشاركة في تكوين جلد وأمعاء الديدان المستديرة.

بمرور الوقت ، بدأ elt3 في الإغلاق وتضاءل إنتاج عامل النسخ. ووفقًا لكيم ، فإن تحول elt3 نتج عن زيادة نشاط جينين آخرين: elt5 و elt6 ، اللذان يشاركان أيضًا في نمو الجلد والأمعاء.

يشبه كيم elt5 و elt6 بدواسات الفرامل و elt3 بالمُسرع في السيارة. عندما يتم الضغط على الفرامل وممارسة قوة أكبر ، تتباطأ السيارة - وتتوقف العديد من الجينات التي تعتمد على دواسة الوقود للحصول على إشارات حول كيفية التصرف بشكل صحيح.

عندما منع كيم وفريقه كلاً من elt5 و elt6 في الديدان البالغة ، تمكنوا من منع elt3 من الانطفاء في الحيوانات. نتيجة لذلك ، عاشت الديدان لمدة أسبوع أطول من المعتاد.

يعتقد كيم أن العملية المكتشفة حديثًا ، إلى جانب تلف الحمض النووي ، هي المسؤولة عن الشيخوخة ، مشيرًا إلى أن الديدان ماتت عند تعرضها لمستويات عالية من الإشعاع ، على الرغم من عدم وجود تغيير في جينات الإلت أو تلك التي تتحكم فيها.

إذن أفضل طريقة لمنع تجنبه؟ تجنب العوامل المعروفة بأنها تسبب تلف الحمض النووي ، وتعامل مع ما يسمى بالجينات الرئيسية - وتوصل إلى طريقة لإصلاح الخلايا المتعرجة بالفعل. "إنه صدأ جزئيًا وجزئيًا هو دواسة الوقود والمكابح" ، كما يقول ، مشيرًا إلى حالة سيارة عمرها 10 سنوات شهدت أيامًا أفضل. "إذا كنت أرغب في إصلاحه حتى أتمكن من الاستمرار في قيادته ، فأنا أرغب في إزالة الشمع لمنع الصدأ ثم إصلاح دواسة الوقود والمكابح أيضًا."

شعبية حسب الموضوع