Tiedemiehet lähes kaksinkertaistivat hiivasolujen pitkäikäisyyden älykkäällä geneettisellä hakkereella

Vaikka ihmisen ikääntyminen on seurausta monista toisiinsa liittyvistä prosesseista, yksi perustavanlaatuisimmista on luonnollinen rappeutuminenryksittäisten solujen Nyt tutkijat ovat osoittaneet, että he voivat käyttää synteettistä biologiaa pidentämään merkittävästi hiivasolujen elinikää.

Viime vuosina on ollut ollut vallankumous ikääntymisen biologian ymmärtämisessä. Tämä avaa oven testit jotka voivat arvioida tarkemmin "biologista ikäämme" sekä lääketieteelliset toimenpiteet joka voisi auttaa kääntämään kelloa taaksepäin. Ja lupaus on valtava – keinojen löytäminen ikääntymisen viivyttämiseksi voisi antaa taloudelle a monen biljoonan dollarin lisäys, puhumattakaan miljoonien ihmisten elämätyytyväisyyden parantamisesta.

Mutta ikääntyminen ei ole yksittäinen lineaarinen prosessi, ja siihen vaikuttavat useat biologiset reitit. Yksi tärkeimmistä on prosessi, jolla yksittäiset solut kehossammet vanhenee ja kuolee. Kalifornian San Diegon yliopiston tutkijat ovat nyt osoittaneet, että he voivat manipuloida solujen ikääntymisen taustalla olevia mekanismeja pidentääkseen hiivasolujen elinikää jopa 82 prosenttia.

"Työmme edustaa konseptin todistetta, joka osoittaa synteettisen biologian onnistuneen soveltamisen solujen ikääntymisprosessin uudelleenohjelmoimiseen ja voi luoda perustan synteettisten geenipiirien suunnittelulle.ts edistää tehokkaasti pitkäikäisyyttä monimutkaisemmissa organismeissa", tutkijat Wrosinä sisään paperi julkaistu viime kuussa in Science.

Teos rakentuu a avaimen löytö group tehtiin vuonna 2020, kun he havaitsivat, että hiivasolut voivat vanheta kahdella eri tavalla. Noin puolet heistä näki solun ytimenus, joka sisältää genomin, putoaa hitaasti palasiksi, kun taas toinen puoli näki kriittisten energiaa tuottavien rakenteiden, joita kutsutaan mitokondrioiksi, rappeutuneen vähitellen.

Kävi ilmi, että näitä kahta prosessia ohjasivat geneettiset reitit, jotka olivat vuorovaikutuksessa ja pystyivät tukahduttamaan toisiaan. Satunnaiset häiriöt soluun melko varhaisessa elämässä saavat yhden näistä prosesseista vallan, mikä johtaa eräänlaiseen geneettiseen "vaihtokytkimeen", joka sitoo solun toiseen kahdesta ikääntymisreitistä.

Niiden uusi paperilla, tutkijat päättivät korvata tämän vaihtokytkimen kellon kaltaisella laitteella, jota kutsutaan oskillaattoriksi ja joka saisi solun tikittymään edestakaisin välillä. sen kaksi ikääntymisreittiä. Tätä varten he käyttivät ensin tietokonesimulaatioita ymmärtääkseen, kuinka olemassa oleva ikääntymispiiri toimi, ja sitten käytettiin thymmärryksessä suunnitella uutta piiri.

He lisäsivät the hiivasoluihin ja mittasi, kuinka se vaikutti niiden ikääntymiseen. Uudelleen kytketyt solut heiluttivat edestakaisin kahden ikääntymistilan välillä, kuten odotettiin, sitoutumatta koskaan yhteen. Tutkijat havaitsivat, että tämä johti lähes kaksinkertaiseen elinikään verrattuna standardisoluihin.

In a liittyvä näkökulma julkaistupäästä sisään tiede, Howard Salis Pennsylvania State Universitystä said tutkijat näyttääed että "tie solujen ikääntymisen ymmärtämiseen ja hallintaan on mitata näiden reittien dynamiikkaa, kehittää järjestelmän laajuisia malleja ja soveltaa matemaattista analyysiä viritettävät nupit ja vaihdettavat johdot, joita voidaan manipuloida solun luonnollisen dynamiikan ohjaamiseksi pois ikääntymisestä. ja terveiden solutilojen ylläpitämiseen."

Työnsä kääntäminen hiivasoluissa niin, että se voi toimia ihmisissä, vie a huomattava määrä työtä, mutta tutkijat sanovat jo aloittaneensa kokeita ihmissoluilla. Ja Nan Hao, joka johti reseäarch, kertoi Pahe että thän approach voisi lopulta johtaa elinkelpoisiin terapioihin.

"En ymmärrä, miksi sitä ei voida soveltaa monimutkaisempiin organismeihin", hän sanoi. "Jos se esitellään ihmisille, se on tietynlainen geeniterapian muoto. Tietysti siihen on vielä pitkä matka, ja suurimmat huolenaiheet liittyvät etiikkaan ja turvallisuuteen.

Jos nämä esteet voidaan kuitenkin poistaa, tämä saattaa olla perustavanlaatuinen läpimurto pyrkimyksemme hidastaa ajan väistämätöntä marssia.

Kuva pistetilanne: Ernesto Del Aguila III, NHGRI/NIH

• SEO-pohjainen sisällön ja PR-jakelu. Vahvista jo tänään.
• PlatoAiStream. Web3 Data Intelligence. Tietoa laajennettu. Pääsy tästä.
• Tulevaisuuden lyöminen Adryenn Ashley. Pääsy tästä.
• Osta ja myy osakkeita PRE-IPO-yhtiöissä PREIPO®:lla. Pääsy tästä.
• Lähde: https://singularityhub.com/2023/05/08/scientists-nearly-doubled-yeast-cells-longevity-with-a-clever-genetic-hack/