5 Türde Yapılan Bu Uzun Ömür Çalışması Yaşlanmayı Tersine Çevirmek İçin Yeni Bir Yol Buldu

Vücudumuzun moleküler mekanizması yaşla birlikte bozulur.

DNA mutasyonları biriktirir. Koruyucu uçları aşınır. Hücrenin enerji fabrikası olan mitokondri bozulur ve bozulur. Bağışıklık sistemi allak bullak oluyor. Yedek kök hücre havuzu azalırken, bazı olgun hücreler zombi benzeri bir duruma girerek çevrelerine toksik kimyasallar yayar.

Resim kulağa korkunç geliyor, ama hepsi kötü haber değil. Yaşlanma karmaşık bir bilmecedir. Bilim adamları, tek tek parçaları bularak, nasıl ve neden yaşlandığımızın tam bir resmini bir araya getirebilir ve yaşa bağlı semptomları ortadan kaldırmak için yeni yollar tasarlayabilir.

Zaten bazı başarılar elde edildi. Senolitikler (zombi hücrelerini öldüren ilaçlar)zaten klinik deneylerde. Kısmi yeniden programlamaBir hücrenin kimliğini silen ve onu kök hücre benzeri bir duruma geri döndüren , umut verici bir alternatif tedavi olarak hız kazanıyor ve Silikon Vadisi'ndeki en sıcak uzun ömürlü yatırımlardan biri.

Yeni bir çalışma in Tabiat yaşlanan yapbozun başka bir parçasını buldu. Ekip, evrim ölçeğindeki beş türde (solucanlar, sinekler, fareler, sıçanlar ve insanlar) vücuttaki her bir hücreye güç sağlayan ve yaşla birlikte bozulan kritik bir moleküler sürece odaklandı.

Transkripsiyon adı verilen süreç, genetik materyalimizi proteinlere dönüştürmenin ilk adımıdır. Burada, DNA harfleri RNA adı verilen bir "haberciye" dönüştürülür ve daha sonra bilgiyi protein yapmak için hücrenin diğer bölümlerine gönderir.

Bilim adamları, transkripsiyonun yaşlanmayla birlikte ters gidebileceğinden uzun süredir şüpheleniyorlar, ancak yeni çalışma, ters gitmediğinin kanıtını sunuyor - bir bükülme ile. Test edilen beş türün hepsinde, organizma yaşlandıkça süreç şaşırtıcı bir şekilde hızlandı. Ancak gözleri bağlıyken daha hızlı yazmaya çalışmak gibi, hata oranları da arttı.

Bir düzeltme var. Yaşam süresini uzattığı bilinen iki müdahaleyi kullanan ekip, fareler de dahil olmak üzere birçok türde transkripsiyonu yavaşlatmayı başardı. Özensiz transkripsiyonu tersine çeviren genetik mutasyonlar ayrıca solucanlarda ve meyve sineklerinde yaşam süresini uzattı ve insan hücrelerinin bölünme ve büyüme yeteneğini artırdı.

Yaşlanmanın yeni ayırt edici özelliği, insan testi için pek hazır değil. Ancak "nasıl ve neden yaşlandığımızı anlamak için gerçekten temel yeni bir alan açıyor" şuraya Çalışmaya dahil olmayan UNSW Sidney'den Dr. Lindsay Wu.

Genetik Düzenleyici

Genetik planımızı proteinlere dönüştürmek iki aşamalı bir süreçtir.

İlk önce DNA'nın dört harfi (A, T, C ve G) RNA'ya kopyalanır. Yine dört harften oluşan RNA, temel olarak DNA'nın sınırlı alanını geçerek hücrenin protein üretim fabrikasına mesaj iletebilen moleküler notalardır. Orada RNA, proteinlerin diline çevrilir.

İlk adım -DNA'yı RNA'ya dönüştürmek- göründüğünden daha zor. Yerden tasarruf etmek için, DNA, sekiz kuşkonmaz sapının etrafındaki domuz pastırması gibi, histon adı verilen bir grup proteinin etrafına sıkıca sarılır. Bu, genetik bilgiyi etkili bir şekilde "gizler" ve hücrenin okumasını imkansız hale getirir.

DNA'yı çözmek ve onu transkripsiyona hazırlamak için bütün bir protein yardımcıları köyü gerekir. Ancak yıldız, uygun bir şekilde pre-RNA olarak adlandırılan RNA'nın erken bir versiyonuna dönüşmesine yardımcı olan bir DNA zinciri boyunca hareket eden dev bir çoklu kompleks olan Pol II'dir (RNA polimeraz II).

Uzun bir cümle gibi, ön-RNA daha sonra proteinleri oluşturmak için daha kısa dizilere kopyalanır; bu işlem, ekleme adı verilir. Pol II tüm süreci gözden geçirerek yüzbinlerce RNA'nın mükemmel şekilde yapıldığından emin olur.

Yine de yaşlandıkça süreç bozulur. Nedenini kimse anlamadı.

Yeni çalışma şunu sordu: neden transkripsiyon şovunun yıldızına odaklanmıyorsunuz?

Yayılan Türler

Yaşlanmanın ayırt edici özelliklerini çözmek, bir engeli de beraberinde getiriyor: Potansiyel bir ipucu, yalnızca bir tür için geçerli olabilir.

Yeni çalışma, beş türü inceleyerek sorunu doğrudan ele aldı. RNA dizileme adı verilen bir teknik kullanarak Pol II'nin farklı yaşlarda solucan, meyve sineği, fare, sıçan ve insan hücrelerinin DNA'sını aşağı yuvarlarkenki hızını yakaladılar. İnsan örnekleri, iki "ölümsüz" kültürlenmiş hücre dizisi ile birlikte 21 ila 70 yaş arasında değişiyordu.

Daha da kapsamlı bir görüş için ekip, beyin, karaciğer, böbrekler ve kan dahil olmak üzere birden fazla organdan alınan örnekleri test etti.

Sonuçlar sürpriz olarak geldi. Her türün kendi Pol II "hız imzası" olmasına rağmen, eğilim aynıydı: Anket II, incelenen her dokuda yaşla birlikte türler arasında hızlandı. Kesin gen veya doku önemli değildi. Yaşa bağlı değişiklik, birden fazla türde kabaca 200 farklı geni kapsıyordu. Yerel bir değişiklikten ziyade, Pol II hızlandırması evrensel bir yaşlanma belirteci gibi görünüyordu.

Hızla birlikte hatalar da geldi. Pre-RNA'ları düzenleyen ekleme, Pol II hızının Goldilocks bölgesinde olmasını gerektirir. Yazarlar, hızı artırmanın, önceki çalışmalarda "ileri yaş ve kısalmış yaşam süresi ile ilişkilendirilen" kötü çeviri riskini artırdığını açıkladı.

"Pol II'nin artan hızları, daha fazla transkripsiyon hatasına yol açabilir çünkü Pol II'nin redaksiyon kapasitesi zorlanır" dediler.

Saati Geri Alma

Aşırı hızdaki Pol II yaşlanmaya katkıda bulunuyorsa, onu yavaşlatabilir ve karşılığında yaşlanmayla mücadele edebilir miyiz?

Bir testte ekip, yaşlanmayı geciktirmek için iyi bilinen iki tedaviden yararlandı: insülin sinyalini engelleme ve kalori kısıtlaması. Solucanlarda, sineklerde ve farelerde insülin algılama yolunu genetik olarak bozmak Pol II'nin hızını yavaşlattı. Erken yetişkinlik ve orta yaşta (yaşlılıkta değil) fareleri diyete sokmak da Pol II'yi frenledi.

Nihai soruya odaklanan başka bir test: Pol II ivmesi yaşlanmayı tetikliyor mu? Burada ekip, Pol II hızlarını azaltan mutasyonları barındıran genetik olarak tasarlanmış solucanlar ve meyve sineklerinden oluşan bir sürüyü izledi. Mutant olmayanlarla karşılaştırıldığında, her iki tasarlanmış suş da yaşam sürelerini yüzde 10 ila 20 oranında uzattı.

Ancak ekip, solucanlardaki Pol II mutasyonlarını tersine çevirmek için CRISPR-Cas9'u kullandığında, yaşam süreleri kısaldı ve vahşi türdeki benzerleriyle eşleşti. Yazarlar, Pol II'nin yaşlanmanın bir nedeni gibi göründüğünü açıkladı.

Neden?

Transkripsiyon makinesinin derinliklerine inen ekip tek bir yanıt buldu. Unutmayın: DNA, bilimsel olarak nükleozom olarak bilinen pastırma-kuşkonmaz demetlerine sarılır. Ekip, insan göbek damarı hücreleri ile akciğer hücrelerini karşılaştırarak, hücreler yaşlandıkça demetlerin yavaşça çözüldüğünü ve parçalandığını buldu. Bu, Pol II'nin bir DNA sarmalı boyunca kaymasını çok daha kolay hale getirir ve ardından bir transkripsiyon hızı artışını tetikler.

Teorilerini daha da test eden ekip, Petri kaplarındaki insan hücrelerinde daha fazla nükleozom oluşturmak için genetik olarak iki tür histon proteini (nükleozom demetinin kuşkonmaz kısmı) yerleştirdi. Bu da Pol II için ek hız tümsekleri yarattı ve onu yavaşlattı.

İşe yaradı. Ek histon proteinlerine sahip hücrelerin zombi yaşlanmış hücrelere dönüşme şansı daha düşüktü. Uzun ömür araştırmaları için popüler bir model olan meyve sineklerinde, genetik ince ayar onlara kayda değer bir yaşam süresi artışı sağladı.

Hala çok erken olmasına rağmen, sonuçlar potansiyel olarak yeni bir yaşlanma karşıtı ilaç sınıfını takip etmek için harika bir haber. Pol II, kanser terapisinde kapsamlı bir şekilde araştırılmış, halihazırda test edilmiş ve onaylanmış birden fazla ilaçla, ilaçları uzun ömür araştırması için yeniden kullanma şansı sağlıyor.

Ekip, "Birlikte, burada sunulan veriler, yaşlanmaya katkıda bulunan moleküler bir mekanizmayı ortaya koyuyor ve yaşlanma ve hastalık sırasında hücresel makinenin doğruluğunu değerlendirmek için bir araç olarak hizmet ediyor" dedi.

Resim Kredi: David Bushnell, Ken Westover ve Roger Kornberg, Stanford Üniversitesi/NIH Resim Galerisi

• SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
• Plato blok zinciri. Web3 Metaverse Zekası. Bilgi Güçlendirildi. Buradan Erişin.
• Adryenn Ashley ile Geleceği Basmak. Buradan Erişin.
• Kaynak: https://singularityhub.com/2023/04/18/this-longevity-study-across-5-species-found-a-new-pathway-to-reverse-aging/