Jak „nieśmiertelne” DNA meduzy może przedłużyć życie człowieka

Dwóch badaczy z Uniwersytetu Eötvös Loránd poczyniło ekscytujące postępy w zrozumieniu, jak się starzejemy.

Naukowcy dr Adam Sturm i dr Tibor Vilay z Uniwersytetu Eötvos Loránd na Węgrzech dokonali ważnego odkrycia w badaniu starzenia się. Ich badania skupiały się na „elementach przenośnych” (TE) w naszych ciałach DNASą to części, które mogą być przekazywane w ramach naszego kodu genetycznego. Nadmierny ruch tych TE może prowadzić do destabilizacji kodu genetycznego, co może przyczyniać się do procesu starzenia.

Naukowcy zidentyfikowali specyficzny proces, zwany szlakiem Piwi-piRNA, który pomaga kontrolować te TE. Zaobserwowali działanie tego szlaku w niektórych komórkach, które się nie starzeją, takich jak nowotworowe komórki macierzyste, a w szczególności komórki niejednoznaczne Torretops dohrne, znana jako „nieśmiertelna meduza”. Poprzez wzmocnienie tej ścieżki w robaku tzw Niektóre typy są eleganckieRobak żył znacznie dłużej.

Wiodące teorie i dowody empiryczne

W poprzednich artykułach historycznych pt „Maszyna starzenia się: zasadnicza rola elementów transpozycyjnych w demontażu genomu”. (2015) i „Ścieżka Piwi-piRNA: Droga do nieśmiertelności” (2017) dr Sturm i dr Vellay snują teorię o głębokim powiązaniu między systemem Piwi-piRNA a ekscytującą koncepcją biologicznej nieśmiertelności. Teraz w swojej najnowszej publikacji pt Komunikacja przyrodniczaDostarczają dowodów empirycznych. Ich badania wykazały, że kontrolowanie aktywności TE może faktycznie wydłużyć życie, co sugeruje, że te mobilne elementy DNA odgrywają kluczową rolę w procesie starzenia.

Wewnątrz robaków wzmocniony szlak piwi-piRNA świeci na zielono, dzięki czemu mogą żyć o 30% dłużej. Źródło: Sturm, Á. i in., 2023, DBS.

Mówiąc bardziej technicznie, badacze zastosowali techniki mające na celu „obniżenie” lub uspokojenie aktywności TE. Kiedy zrobili to ze specyficznymi TE w robakach, robaki wykazywały oznaki wolniejszego starzenia się. Co więcej, gdy jednocześnie kontrolowano wiele TE, efekty wydłużania życia wzrosły.

Implikacje dla medycyny i biologii

„W naszych testach długości życia, gdy TE uległy obniżeniu lub fizycznej nadekspresji elementów szlaku Piwi-piRNA, zaobserwowaliśmy statystycznie istotną przewagę nad długością życia” – wyjaśnił dr Sturm. „Otwiera to drzwi do niezliczonych potencjalnych zastosowań w świecie medycyny i biologii”.

Ponadto zespół odkrył zmiany genetyczne w DNA tych robaków wraz z wiekiem, szczególnie w TE. Zaobserwowano, że zmiany te, znane jako metylacja DNA N6-adeniny, zwiększają transkrypcję TE i przeskakiwanie w miarę starzenia się zwierzęcia.

Dr Felai podkreśliła potencjalne implikacje tego odkrycia: „Ta modyfikacja epigenetyczna może utorować drogę metodzie określania wieku na podstawie DNA, zapewniając dokładny zegar biologiczny”.

Podsumowując, dzięki lepszemu zrozumieniu tych ruchomych elementów DNA i szlaków nimi kontrolujących naukowcy mogą być na dobrej drodze do opracowania sposobów wydłużania życia i poprawy zdrowia w późniejszych latach.

Odniesienie: „Ograniczenie organizacji przewożonych przedmiotów skutkuje dłuższą żywotnością Niektóre typy są eleganckie„Adam Sturm, Eva Saski, Bernadette Hotze, Anna Tarnussi, János Barna, Ferenc Bodnar, Himani Sharma, Tibor Kovacs, Eszter Ary, Nora Weinhardt, Csaba Kiribisi, Andras Persel, Zoltan Evics i Tibor Vilay, 29 sierpnia 2023 r., Komunikacja przyrodnicza.
doi: 10.1038/s41467-023-40957-9