واشنطن-سبأ:
اكتشف العلماء الأمريكيون تطورًا دقيقًا للغاية في الجينات الوراثية للخلايا الشيخوخة ، ويبدو أنها تجعلها أقل فاعلية بشكل متزايد مع مرور الوقت.
وكشف باحثون من جامعة نورث وسترن في دراستهم التي نشرت في دورية "شيخوخة الطبيعة" Nature Aging عن وجود حيوانات مثل الفئران والجرذان وسمك كيليفيش وحتى البشر يظهرون اختلالًا تدريجيًا في الجينات الطويلة والقصيرة في كل خلية تقريبًا في أجسامهم مع تقدمهم في العمر.
ويشير الاكتشاف إلى عدم وجود جينات محددة تتحكم في عملية الشيخوخة. وبدلاً من ذلك ، يبدو أن الشيخوخة تحكمها تغييرات على مستوى الأنظمة ذات تأثيرات معقدة. ويمكن أن يؤثر هذا على آلاف الجينات المختلفة والبروتينات الخاصة بكل منها.
ومع ذلك ، بالنسبة للجين الفردي ، فإن التغييرات صغيرة جدًا بحيث تكون غير مهمة و ربما لهذا السبب تجاوزوا إشعارنا حتى الآن.
ويقول لويس أمارال ، عالم البيانات بجامعة نورث وسترن : "لقد ركزنا بشكل أساسي على عدد صغير من الجينات ، معتقدين أن بعض الجينات قد تفسر المرض...ولذا ، ربما لم نركز على الشيء الصحيح من قبل. الآن بعد أن أصبح لدينا هذا الفهم الجديد ، يبدو الأمر مثل امتلاك أداة جديدة. إنه مثل جاليليو مع التلسكوب ، والنظر إلى الفضاء. إن النظر إلى النشاط الجيني من خلال هذه العدسة الجديدة سيمكن علينا أن نرى الظواهر البيولوجية بشكل مختلف ".
وعادة ، في خلية فردية أو مجموعة من الخلايا ، يتم ترجمة الشفرة الممثلة في DNA إلى RNA ، لتصبح مجموعة من التعليمات الحرة العائمة المعروفة باسم transcriptome .
وهذه المكتبة المتنقلة للوصفات الجينية هي ما تستخدمه الخلية لإنشاء أجزائها والقيام بوظائفها المختلفة. يبدو أيضًا أن محتوياته تتغير مع تقدم العمر.
وفي الحيوان الصغير الصحي ، يتم موازنة نشاط الجينات القصيرة والطويلة عبر نسخة ، ويتم مراقبة هذا التوازن والحفاظ عليه بعناية. ولكن مع تقدم الفرد في العمر ، تصبح الجينات القصيرة أكثر نزعة سائدة.
وفي عدة أنواع مختلفة من الحيوانات ، في الواقع ، تم العثور على نسخ أقصر تتكاثر مع تقدم العمر.
ويوضح عالم الأحياء التنموي توماس ستويجر : "التغييرات في نشاط الجينات صغيرة جدًا جدًا ، وهذه التغييرات الصغيرة تشمل آلاف الجينات" ...ولقد وجدنا أن هذا التغيير كان متسقًا عبر الأنسجة المختلفة وفي الحيوانات المختلفة. لقد وجدناه في كل مكان تقريبًا. أجد أنه من الرائع جدًا أن مبدأ واحدًا موجزًا نسبيًا يبدو أنه يفسر تقريبًا جميع التغييرات في نشاط الجينات التي تحدث في الحيوانات مع تقدمهم في العمر ".
ومثل عملية الشيخوخة نفسها ، يبدأ الانتقال إلى النسخ الأصغر مبكرًا وتدريجيًا.
وفي الجرذان ، عينات الأنسجة المأخوذة في عمر 4 أشهر كان متوسط طول الجينات فيها أطول نسبيًا من تلك المأخوذة في عمر 9 أشهر.
وكانت التغييرات النصية الموجودة في أسماك الكيليفيش من عمر 5 أسابيع إلى 39 أسبوعًا متشابهة.
ولاختبار النمط على البشر ، لجأ الباحثون إلى بيانات من مشروع Genotype -Tissue Expression (GTEx) ، والذي يوفر علنًا المعلومات الجينية التي تم جمعها من ما يقرب من 1000 فرد متوفى.
وبين البشر ، وجد أن طول النسخ مرة أخرى ينبئ بالعمر الأكبر ، وأصبح مهمًا في الفئة العمرية من 50 إلى 69 عامًا.
ومقارنة بالفئة العمرية الأصغر من 30 إلى 49 عامًا ، أظهرت المجموعة الأكبر سنًا نصوصًا أطول كانت أقل عرضة للانطواء أو أن تصبح نشطة وظيفيًا مقارنة بالمجموعة الأقصر.
ويقول أمارال : "النتيجة بالنسبة للبشر قوية جدًا لأن لدينا عينات للبشر أكثر من الحيوانات الأخرى" ...وكان الأمر مثيرًا للاهتمام أيضًا لأن جميع الفئران التي درسناها متطابقة وراثيًا ، من نفس الجنس ، ونشأت في نفس الظروف المختبرية ، لكن البشر مختلفون. لقد ماتوا جميعًا لأسباب مختلفة وفي أعمار مختلفة. قمنا بتحليل عينات من الرجال والنساء بشكل منفصل ووجدن نفس النمط ".
وغير راضين بعد عن نتائجهم ، قام الباحثون في Northwestern التالي بالتحقيق في تأثير العديد من التدخلات المضادة للشيخوخة على طول الترانسكريبتومات. فضلت غالبية التدخلات النسخ الطويلة ، على الرغم من آثارها المختلفة على الجسم.
واستنتج المؤلفون أن الشيخوخة لا يمكن اختزالها إلى أصل واحد من عدم توازن النسخ.
وبدلاً من ذلك ، يجادلون بأن "الظروف البيئية والداخلية المتعددة" ربما تؤدي إلى زيادة نشاط الجينات القصيرة في الجسم.
وخلص المؤلفون إلى أن "بدافع النتائج التي توصلنا إليها حول التدخلات المضادة للشيخوخة ، نعتقد أن فهم اتجاه السببية بين التغيرات الخلوية والنسجية الأخرى التي تعتمد على العمر واختلال التوازن المرتبط بالطول يمكن أن يفتح اتجاهات بحثية جديدة للتدخلات المضادة للشيخوخة" .
اكتشف العلماء الأمريكيون تطورًا دقيقًا للغاية في الجينات الوراثية للخلايا الشيخوخة ، ويبدو أنها تجعلها أقل فاعلية بشكل متزايد مع مرور الوقت.
وكشف باحثون من جامعة نورث وسترن في دراستهم التي نشرت في دورية "شيخوخة الطبيعة" Nature Aging عن وجود حيوانات مثل الفئران والجرذان وسمك كيليفيش وحتى البشر يظهرون اختلالًا تدريجيًا في الجينات الطويلة والقصيرة في كل خلية تقريبًا في أجسامهم مع تقدمهم في العمر.
ويشير الاكتشاف إلى عدم وجود جينات محددة تتحكم في عملية الشيخوخة. وبدلاً من ذلك ، يبدو أن الشيخوخة تحكمها تغييرات على مستوى الأنظمة ذات تأثيرات معقدة. ويمكن أن يؤثر هذا على آلاف الجينات المختلفة والبروتينات الخاصة بكل منها.
ومع ذلك ، بالنسبة للجين الفردي ، فإن التغييرات صغيرة جدًا بحيث تكون غير مهمة و ربما لهذا السبب تجاوزوا إشعارنا حتى الآن.
ويقول لويس أمارال ، عالم البيانات بجامعة نورث وسترن : "لقد ركزنا بشكل أساسي على عدد صغير من الجينات ، معتقدين أن بعض الجينات قد تفسر المرض...ولذا ، ربما لم نركز على الشيء الصحيح من قبل. الآن بعد أن أصبح لدينا هذا الفهم الجديد ، يبدو الأمر مثل امتلاك أداة جديدة. إنه مثل جاليليو مع التلسكوب ، والنظر إلى الفضاء. إن النظر إلى النشاط الجيني من خلال هذه العدسة الجديدة سيمكن علينا أن نرى الظواهر البيولوجية بشكل مختلف ".
وعادة ، في خلية فردية أو مجموعة من الخلايا ، يتم ترجمة الشفرة الممثلة في DNA إلى RNA ، لتصبح مجموعة من التعليمات الحرة العائمة المعروفة باسم transcriptome .
وهذه المكتبة المتنقلة للوصفات الجينية هي ما تستخدمه الخلية لإنشاء أجزائها والقيام بوظائفها المختلفة. يبدو أيضًا أن محتوياته تتغير مع تقدم العمر.
وفي الحيوان الصغير الصحي ، يتم موازنة نشاط الجينات القصيرة والطويلة عبر نسخة ، ويتم مراقبة هذا التوازن والحفاظ عليه بعناية. ولكن مع تقدم الفرد في العمر ، تصبح الجينات القصيرة أكثر نزعة سائدة.
وفي عدة أنواع مختلفة من الحيوانات ، في الواقع ، تم العثور على نسخ أقصر تتكاثر مع تقدم العمر.
ويوضح عالم الأحياء التنموي توماس ستويجر : "التغييرات في نشاط الجينات صغيرة جدًا جدًا ، وهذه التغييرات الصغيرة تشمل آلاف الجينات" ...ولقد وجدنا أن هذا التغيير كان متسقًا عبر الأنسجة المختلفة وفي الحيوانات المختلفة. لقد وجدناه في كل مكان تقريبًا. أجد أنه من الرائع جدًا أن مبدأ واحدًا موجزًا نسبيًا يبدو أنه يفسر تقريبًا جميع التغييرات في نشاط الجينات التي تحدث في الحيوانات مع تقدمهم في العمر ".
ومثل عملية الشيخوخة نفسها ، يبدأ الانتقال إلى النسخ الأصغر مبكرًا وتدريجيًا.
وفي الجرذان ، عينات الأنسجة المأخوذة في عمر 4 أشهر كان متوسط طول الجينات فيها أطول نسبيًا من تلك المأخوذة في عمر 9 أشهر.
وكانت التغييرات النصية الموجودة في أسماك الكيليفيش من عمر 5 أسابيع إلى 39 أسبوعًا متشابهة.
ولاختبار النمط على البشر ، لجأ الباحثون إلى بيانات من مشروع Genotype -Tissue Expression (GTEx) ، والذي يوفر علنًا المعلومات الجينية التي تم جمعها من ما يقرب من 1000 فرد متوفى.
وبين البشر ، وجد أن طول النسخ مرة أخرى ينبئ بالعمر الأكبر ، وأصبح مهمًا في الفئة العمرية من 50 إلى 69 عامًا.
ومقارنة بالفئة العمرية الأصغر من 30 إلى 49 عامًا ، أظهرت المجموعة الأكبر سنًا نصوصًا أطول كانت أقل عرضة للانطواء أو أن تصبح نشطة وظيفيًا مقارنة بالمجموعة الأقصر.
ويقول أمارال : "النتيجة بالنسبة للبشر قوية جدًا لأن لدينا عينات للبشر أكثر من الحيوانات الأخرى" ...وكان الأمر مثيرًا للاهتمام أيضًا لأن جميع الفئران التي درسناها متطابقة وراثيًا ، من نفس الجنس ، ونشأت في نفس الظروف المختبرية ، لكن البشر مختلفون. لقد ماتوا جميعًا لأسباب مختلفة وفي أعمار مختلفة. قمنا بتحليل عينات من الرجال والنساء بشكل منفصل ووجدن نفس النمط ".
وغير راضين بعد عن نتائجهم ، قام الباحثون في Northwestern التالي بالتحقيق في تأثير العديد من التدخلات المضادة للشيخوخة على طول الترانسكريبتومات. فضلت غالبية التدخلات النسخ الطويلة ، على الرغم من آثارها المختلفة على الجسم.
واستنتج المؤلفون أن الشيخوخة لا يمكن اختزالها إلى أصل واحد من عدم توازن النسخ.
وبدلاً من ذلك ، يجادلون بأن "الظروف البيئية والداخلية المتعددة" ربما تؤدي إلى زيادة نشاط الجينات القصيرة في الجسم.
وخلص المؤلفون إلى أن "بدافع النتائج التي توصلنا إليها حول التدخلات المضادة للشيخوخة ، نعتقد أن فهم اتجاه السببية بين التغيرات الخلوية والنسجية الأخرى التي تعتمد على العمر واختلال التوازن المرتبط بالطول يمكن أن يفتح اتجاهات بحثية جديدة للتدخلات المضادة للشيخوخة" .