Az öregedést lehetségesen okozó genetikai egyensúlyhiányt fedeztek fel
A felfedezés szerint nincsenek olyan specifikus gének, amelyek az öregedési folyamatot irányítják, ehelyett úgy tűnik, az öregedést komplex hatású, rendszerszintű változások irányítják. Ez pedig több ezer különböző génre és a hozzájuk tartozó fehérjékre lehet hatással – olvasható a ScienceAlert cikkében.
Egy-egy gén esetében azonban jelentéktelennek tűnnek ezek az apró változások, valószínűleg ezért nem vettük eddig észre őket.
„Elsősorban néhány génre összpontosítottunk, és azt gondoltuk, hogy néhány gén megmagyarázza a betegségeket. Tehát lehet, hogy korábban nem a megfelelő dologra összpontosítottunk. Most, hogy megvan ez az új megértés, ez olyan, mintha egy új műszerünk lenne. Olyan, mint Galilei a távcsővel, aki az űrbe néz. Ha a génaktivitást ezen az új lencsén keresztül nézzük, akkor másképp láthatjuk a biológiai jelenségeket”
– mondta Luís Amaral, a Northwestern Egyetem adattudósa.
Normális esetben egy egyedi sejtben vagy sejtcsoportban a DNS-ben reprezentált kódot RNS-re fordítják le, és transzkriptom, a szabadon lebegő utasítások gyűjteménye válik belőle.
A genetikai receptek e mozgó könyvtárát használja a sejt részeinek létrehozásához és különböző funkcióinak ellátásához. Úgy tűnik, hogy a tartalma is változik az életkor előrehaladtával. Egy egészséges, fiatal állatban a rövid és hosszú gének aktivitása kiegyensúlyozott a transzkriptomban, mely egyensúlyt gondosan ellenőrzik és fenntartják. Ahogy azonban az egyed öregszik, a rövid gének egyre inkább dominánssá válnak.
Számos különböző állatfajban azt találták, hogy a kor előrehaladtával a rövidebb transzkriptomok elszaporodnak.
„A gének aktivitásában bekövetkező változások nagyon-nagyon kicsik, és ezek a kis változások több ezer gént érintenek. Úgy találtuk, hogy ez a változás a különböző szövetekben és állatokban következetes. Szinte mindenhol megtaláltuk. Nagyon elegánsnak találom, hogy egyetlen, viszonylag tömör elv látszik magyarázatot adni a gének aktivitásában bekövetkező szinte minden olyan változásra, amely az állatokban az öregedés során végbemegy”
– magyarázza Thomas Stoeger fejlődésbiológus.
Az öregedési folyamathoz hasonlóan a kisebb transzkriptomokra való áttérés is korán kezdődik és fokozatosan zajlik. Patkányok esetében a 4 hónapos korban vett szövetmintákban viszonylag hosszabb volt a gének medián hossza, mint a 9 hónapos korban vett mintákban. A gyilkoshalaknál 5 hetes kortól 39 hetes korig tapasztalt transzkriptómaváltozások hasonlóak voltak.
A mintázat embereken való teszteléséhez a kutatók a Genotype-Tissue Expression (GTEx) projekt adatait használták, amely nyilvánosan rendelkezésre bocsátja a közel 1000 elhunyt személytől gyűjtött genetikai információkat. Az emberek körében a transzkriptom hossza ismét az idősebb életkor előrejelzőjének bizonyult, és az 50-69 éves korcsoportban vált szignifikánssá.
A fiatalabb, 30-49 éves korcsoporttal összehasonlítva az idősebbeknél hosszabb transzkriptumok voltak felfedezhetők, amelyek kevésbé valószínű, hogy „gyűrődnek” vagy funkcionálisan aktívvá válnak, mint a rövidebbeknél.
„Az emberekre vonatkozó eredmény nagyon erős, mivel több mintánk van az emberekre, mint más állatokra. Azért is érdekes volt, mert az összes általunk vizsgált egér genetikailag azonos, azonos nemű, és azonos laboratóriumi körülmények között nevelkedett, de az emberek mind különbözőek. Mindannyian különböző okokból és különböző életkorban haltak meg. Külön elemeztük a férfiaktól és a nőktől származó mintákat, és ugyanazt a mintát találtuk”
– mondja Amaral.
A Northwestern kutatói még nem elégedtek meg eredményeikkel, ezután több öregedésgátló beavatkozás hatását vizsgálták a transzkriptom hosszára. A beavatkozások többsége a hosszú transzkriptumoknak kedvezett, annak ellenére, hogy eltérő hatással voltak a szervezetre.
A szerzők arra a következtetésre jutottak, hogy az öregedés nem vezethető vissza a transzkriptom egyensúlyhiányának egyetlen eredetére. Ehelyett azzal érvelnek, hogy valószínűleg „többféle környezeti és belső körülmény” vezet ahhoz, hogy a rövid gének aktívabbá válnak a szervezetben.
„Az öregedés elleni beavatkozásokkal kapcsolatos eredményeink által ösztönözve úgy véljük, hogy az egyéb, életkorfüggő sejt- és transzkriptomikai változások és a hosszúsággal összefüggő transzkriptomi egyensúlytalanság közötti ok-okozati összefüggés irányának megértése új kutatási irányokat nyithat meg az öregedés elleni beavatkozások számára”
– összegezték a szerzők.
Nyitókép: Shutterstock
