Teadlased peaaegu kahekordistasid pärmirakkude pikaealisuse nutika geneetilise häkkimisega

Taasavaldanud Platon

järgijaid: 0

Scientists Nearly Doubled Yeast Cells’ Longevity With a Clever Genetic Hack PlatoBlockchain Data Intelligence. Vertical Search. Ai.

Kuigi inimeste vananemine on paljude omavahel seotud protsesside tulemus, on üks põhilisemaid loomulik laguneminerüksikute rakkude eraldumine. Nüüd on teadlased näidanud, et nad saavad sünteetilist bioloogiat kasutada pärmirakkude eluea oluliseks pikendamiseks.

Viimastel aastatel on olnud olnud revolutsioon meie arusaamises vananemise bioloogiast. See avab ukse testid mis suudavad täpsemalt hinnata meie "bioloogilise vanuse" samuti meditsiinilised sekkumised mis võiks aidata kella tagasi keerata. Ja lubadus on tohutu – vananemise edasilükkamiseks viiside leidmine võib anda majandusele a mitme triljoni dollari suurune tõuge, rääkimata miljonite inimeste eluga rahulolu parandamisest.

Kuid vananemine ei ole üks lineaarne protsess ja seda mõjutavad mitmed bioloogilised rajad. Üks olulisemaid on protsess, mille käigus üksikud rakud meie kehast vananema ja surema. Nüüd on California San Diego ülikooli teadlased näidanud, et nad suudavad manipuleerida rakkude vananemise taga olevate mehhanismidega, et pikendada pärmirakkude eluiga kuni 82 protsenti.

"Meie töö on kontseptsiooni tõestus, mis näitab sünteetilise bioloogia edukat rakendamist rakkude vananemisprotsessi ümberprogrammeerimiseks ja võib panna aluse sünteetiliste geeniringide kujundamisele.ts, et tõhusalt edendada keerukamate organismide pikaealisust,“ ütles teadlased Wrote sisse paber avaldatud eelmisel kuul in Teadus.

Töö põhineb a võtme avastus group tehtud 2020. aastal, kui nad avastasid, et pärmirakud võivad vananeda kahel erineval viisil. Umbes pooled neist nägid raku tuumaus, mis sisaldab genoomi, laguneb aeglaselt tükkideks, samal ajal kui teine pool nägi kriitiliste energiat tootvate struktuuride, mida nimetatakse mitokondriteks, järk-järgult halvenemas.

Selgus, et neid kahte protsessi ajendasid geneetilised rajad, mis vastastikku toimisid ja suutsid üksteist maha suruda. Juhuslikud häired rakus üsna varajases elus põhjustavad ühe neist protsessidest ülekaalu saavutamise, mille tulemuseks on teatud tüüpi geneetiline lüliti, mis seob raku ühe kahest vananemisrajast.

Oma uus paberil otsustasid teadlased selle lüliti asendada kellataolise seadmega, mida nimetatakse ostsillaatoriks, mis paneks raku vahel edasi-tagasi tiksuma. tema kaks vananemisrada. Selleks kasutasid nad esmalt arvutisimulatsioone, et mõista, kuidas olemasolev vananemisahel töötas, seejärel kasutasid nad thmõistmisel uue projekteerimiseks circuit.

Nad sisestasid the pärmirakkudesse ja mõõtis, kuidas see nende vananemist mõjutas. Uuesti ühendatud rakud sibasid ootuspäraselt kahe vananemisoleku vahel edasi-tagasi, ilma et oleksite kunagi ühele pühendunud. Teadlased leidsid, et see viis standardsete rakkude eluea peaaegu kahekordistumiseni.

In a seotud perspektiiv avaldatudsisse heita teadus, Howard Salis Pennsylvania osariigi ülikoolist said uurijad näitamaed "Tee rakkude vananemise mõistmiseks ja kontrollimiseks on mõõta nende radade dünaamikat, töötada välja kogu süsteemi hõlmavaid mudeleid ja rakendada matemaatilist analüüsi, et määrata kindlaks häälestatavad nupud ja vahetatavad juhtmed, mida saab manipuleerida, et suunata raku loomulik dünaamika vananemisest eemale. ja tervete rakuseisundite säilitamise suunas.

Nende tööde tõlkimine pärmirakkudesse, et see saaks inimestel töötada, võtab aega a märkimisväärselt palju tööd, kuid teadlaste sõnul on nad juba alustanud inimrakkudega katsetamist. Ja Nan Hao, kes juhtis research, ütles Asetäitja et tta approach võib lõpuks viia elujõuliste ravimiteni.

"Ma ei saa aru, miks ei saaks seda keerulisemate organismide puhul rakendada,” ütles ta. "Kui seda inimestele tutvustada, siis on see teatud geeniteraapia vorm. Muidugi on see veel pikk tee ees ja peamised murekohad on eetika ja ohutuse pärast.

Kui need tõkked siiski kõrvaldatakse, võib see tähendada põhjapanevat läbimurret meie püüdlustes aeglustada aja vältimatut liikumist.

Image Credit: Ernesto Del Aguila III, NHGRI/NIH