Naukowcy prawie podwoili żywotność komórek drożdży dzięki sprytnemu hackowi genetycznemu

Opublikowane ponownie przez Plato

Obserwuje: 0

Naukowcy prawie podwoili żywotność komórek drożdży dzięki sprytnemu hackowi genetycznemu PlatoBlockchain Data Intelligence. Wyszukiwanie pionowe. AI.

Podczas gdy starzenie się człowieka jest wynikiem wielu powiązanych ze sobą procesów, jednym z najbardziej fundamentalnych jest naturalne niszczenieracja poszczególnych komórek. Teraz naukowcy wykazali, że mogą wykorzystać biologię syntetyczną do znacznego wydłużenia życia komórek drożdży.

W ostatnich latach istnieje była rewolucją w naszym rozumieniu biologii starzenia. To otwiera drzwi do Testy które mogą dokładniej ocenić nasz „wiek biologiczny”. interwencje medyczne co mogłoby pomóc cofnąć zegar. A obietnica jest ogromna - znalezienie sposobów na opóźnienie starzenia się może dać gospodarce wielomilionowy zastrzyk, nie wspominając już o poprawie zadowolenia z życia milionów ludzi.

Ale starzenie się nie jest pojedynczym procesem liniowym i wpływa na niego wiele ścieżek biologicznych. Jednym z najważniejszych jest proces, w którym poszczególne komórki w naszym organizmieies zestarzeć się i umrzeć. Teraz naukowcy z University of California w San Diego wykazali, że mogą manipulować mechanizmami starzenia się komórek, aby wydłużyć żywotność komórek drożdży nawet o 82 procent.

"Nasza praca stanowi dowód koncepcji, demonstrując udane zastosowanie biologii syntetycznej do przeprogramowania procesu starzenia się komórek i może położyć podwaliny pod zaprojektowanie syntetycznych obwodów genówts, aby skutecznie promować długowieczność w bardziej złożonych organizmach”, naukowcy wrowejdź papier opublikowany w zeszłym miesiącu in Science.

Praca opiera się na a kluczowe odkrycie grdokonali w 2020 roku, kiedy odkryli, że komórki drożdży mogą starzeć się na dwa różne sposoby. Mniej więcej połowa z nich widziała jądro komórkoweus, w którym znajduje się genom, powoli rozpada się na kawałki, podczas gdy w drugiej połowie dochodziło do stopniowego niszczenia krytycznych struktur wytwarzających energię, zwanych mitochondriami.

Okazało się, że te dwa procesy były napędzane przez szlaki genetyczne, które wchodziły w interakcje i były zdolne do wzajemnego tłumienia. Przypadkowe perturbacje w komórce dość wcześnie w jej życiu powodują, że jeden z tych procesów zyskuje przewagę, co skutkuje rodzajem genetycznego „przełącznika”, który kieruje komórkę na jedną z dwóch ścieżek starzenia.

W ich nowa papier, naukowcy postanowili zastąpić ten przełącznik dwustabilny urządzeniem przypominającym zegar, zwanym oscylatorem, który powodowałby, że komórka tykała tam iz powrotem między jego dwie ścieżki starzenia. Aby to zrobić, najpierw wykorzystali symulacje komputerowe, aby zrozumieć, jak działa istniejący obwód starzenia, a następnie wykorzystali tenprzy zrozumieniu zaprojektować nowy obwód.

Wprowadzili te do komórek drożdży i zmierzono, jak wpłynęło to na ich starzenie. Ponownie okablowane komórki przeskakiwały tam iz powrotem między dwoma stanami starzenia, zgodnie z oczekiwaniami, nigdy nie zobowiązując się do jednego. Naukowcy odkryli, że doprowadziło to do prawie podwojenia długości życia w porównaniu ze standardowymi komórkami.

In a powiązana perspektywa opublikowanywrzucić nauka, Howard Salis z Pennsylvania State University said badacze pokazaćed że „droga do zrozumienia i kontrolowania starzenia się komórek polega na pomiarze dynamiki tych szlaków, opracowaniu modeli obejmujących cały system i zastosowaniu analizy matematycznej w celu wskazania przestrajalnych pokręteł i wymiennych przewodów, którymi można manipulować, aby przekierować naturalną dynamikę komórki z dala od procesu starzenia” i w kierunku utrzymania zdrowych stanów komórek”.

Przełożenie ich pracy na komórki drożdży, aby mogło działać na ludziach, zajmie a wymaga znacznej pracy, ale naukowcy twierdzą, że już rozpoczęli eksperymenty z ludzkimi komórkami. I Nan Hao, który prowadził research, powiedział Vice że tstertaProach może ostatecznie doprowadzić do opłacalnych terapii.

"Nie rozumiem, dlaczego nie można tego zastosować do bardziej złożonych organizmów” – powiedział. „Jeśli ma zostać wprowadzony do ludzi, to będzie to pewna forma terapii genowej. Oczywiście przed nami jeszcze długa droga, a główne obawy dotyczą etyki i bezpieczeństwa”.

Jeśli te przeszkody uda się usunąć, może to oznaczać fundamentalny przełom w naszym dążeniu do spowolnienia nieuniknionego upływu czasu.

Kredytowych Image: Ernesto Del Aguila III, NHGRI/NIH