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 eleganckieNapisane przez: 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