Uusi tutkimus lisää ja lujittaa yhteyksiä, jotka ovat johtaneet tutkijoiden ehdottamaan ikääntymisen teoriaa.
”Toistaiseksi on ollut järkevää yhdistykset ja ehdotukset kaikille meille, mutta tiede eroaa siitä, että tarvitset tietoja varmuuskopioidaksesi mielipiteesi.”
Transposonit ovat DNA: n pettymättömiä elementtejä, jotka hajoavat ikääntyvissä soluissa ja kirjoittavat itsensä muualle genomiin, mikä voi aiheuttaa elinaikaa lyhentävän kaaoksen kudosten geneettisissä muodoissa.
Kun solut vanhenevat, aikaisemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että tiiviisti haavoittunut heterokromatiinin käärintä, joka tyypillisesti siirtää transpononeja, tulee löysemmäksi, jolloin ne voivat liukua pois asemistaan kromosomeissa ja siirtyä uusiin, häiritsemällä normaalia solutoimintoa. Samaan aikaan tiedemiehet ovat osoittaneet, että mahdollisesti liittyvät interventiot, kuten kalorien rajoittaminen tai tiettyjen geenien manipulointi, voivat osoittautua pidentämään käyttöikää laboratorioeläimissä.
"Tässä mietinnössä suuri askel eteenpäin on todellisen syy-yhteyden mahdollisuus", sanoo Brownin yliopiston biologian professori Stephen Helfand ja uuden tutkimuksen johtaja. Proceedings of National Academy of Sciences. ”Toistaiseksi on ollut järkevää yhdistykset ja ehdotukset kaikille meille, mutta tiede eroaa siitä, että tarvitset tietoja varmuuskopioidaksesi mielipiteesi.”
Yhdistää pisteet
Uudet tulokset, jotka johtavat tiedekunnan tutkija Jason Wood, ovat peräisin useista kokeista, jotka ovat perusteellisia ja suoria yhdistämässä pisteitä heikentyneen heterokromatiinin, lisääntyneen transpononin ilmentymisen, ikääntymisen ja eliniän välillä.
Yhdessä kokeilujoukossa joukkue otti visuaalisesti siirrettäviä elementtejä hyppäämällä hedelmäkärpään, kun he olivat ikääntyneet. Ne lisäsivät rasvakappaleisiin erityisiä geneettisiä katkelmia, jotka vastaavat ihmisen maksan ja rasvan soluja, jotka hehkuivat kirkkaan vihreänä, kun spesifiset siirrettävät elementit liikkuvat genomissa. Mikroskoopilla tiedemiehet näkivät selkeän kuvion siitä, kuinka hohtavat "ansat" syttyvät yhä enemmän, kun lentävät vanhat.
Transpononiaktiivisuuden kasvu ei ollut vakaa, kun kärpäset ikääntyivät. ”Flies saavuttaa tietyn iän ja sitten se nousee enemmän eksponentiaalisesti”, Wood sanoo. Tiedot osoittavat, että aikataulu, jossa siirrettävän elementin aktiivisuus todella alkaa kasvaa, on tiiviisti korreloitu siihen ajankohtaan, jolloin kärpäset alkavat kuolla.
Useat kokeessa tehdyt tutkimukset osoittavat myös, että keskeinen interventio, jonka tiedetään jo lisäävän käyttöikää, vähäkalorinen ruokavalio, viivästyttää dramaattisesti lisääntyneen transpononiaktiivisuuden alkamista.
Jotta voitaisiin tutkia uudelleen transpononin ilmentymisen ja eliniän välistä yhteyttä, joukkue testasi geenien manipulointia, joiden tiedetään parantavan heterokromatiinin repressiota, joita ei löydy vain kärpäsistä, vaan myös nisäkkäistä. Esimerkiksi geenin Su (var) 3-9, joka auttaa muodostamaan heterokromatiinia, lisääntynyt ilmentyminen, pidentää maksimaalista lentoaikaa 60: sta 80-päiviin. Dicer-2-geenin, joka käyttää pientä RNA-reittiä transpononien tukahduttamiseksi, lisääntyvä ilmentyminen lisäsi merkittävästi myös elinaikaa.
Lopuksi he osoittivat, että anti-HIV-lääke, jota kutsutaan 3TC: ksi, joka estää transpononien aktivoitumisen ja niiden liikkumisen uusiin asemiin genomissa, voi palauttaa jonkin elinkaaren kärpäsille, joilla on mutaatio, joka poistaa Dicer-2: n käytöstä.
Seuraavat vaiheet
Kaikista uusista tuloksista Helfand sanoo, ettei ole vielä aika ilmoittaa, että transpononit ovat ikääntymisen terveysvaikutuksia. ”He tekevät vahvan tarinan,” hän sanoo. "Olemme alkaneet laittaa lihaa luurankoon."
Uusia kokeita suunnitellaan kuitenkin. Ryhmä esimerkiksi kannustaa tarkoituksellisesti siirtokelpoisten elementtien ilmaisemiseen nähdäkseen, heikentääkö se terveyttä ja elinaikaa. Toinen lähestymistapa voisi olla voimakkaan CRISPR-geenin muokkaustekniikan käyttäminen erityisesti siirrettävien elementtien kyvyn mobilisoimiseksi genomissa. Jos tämä interventio olisi vaikuttanut eliniän pituuteen, se kertoo myös, Helfand sanoo.
Tiimi jatkaa myös lääkkeiden interventioiden kehittämistä ja toivoo lisäävänsä sen tehokkuutta ja oppivan lisää sen turvallisuudesta.
Brown on myös johtava uusi apuraha New Yorkin yliopistolla ja Rochesterin yliopistolla edistääkseen siirtotien tutkimista ikääntymisessä.
Vaikka transpononit näyttävät olevan merkittävä tekijä ikääntymisessä, Helfand ja Wood sanovat, että ne ovat todennäköisesti vain osa laajempaa prosessien joukkoa, jotka heikentävät terveyttä ajan mittaan. ”On olemassa monia mahdollisia mekanismeja, jotka vaikuttavat ikääntymiseen”, Wood sanoo. "On olemassa paljon asioita, mutta mielestämme tämä on yksi niistä."
Tutkimuksen rahoittivat kansalliset terveyslaitokset ja amerikkalaisen ikääntymisen tutkimuskeskus.
Lähde: Brown University
Liittyvät kirjat
at InnerSelf Market ja Amazon
