Νέα έρευνα αποκαλύπτει ότι η χορήγηση μετατιθέμενων στοιχείων στο DNA μέσω της οδού Piwi-piRNA παρατείνει τη διάρκεια ζωής. Αυτό το εύρημα, που συνδέει τη δραστηριότητα του DNA με τη γήρανση, ανοίγει νέες δυνατότητες στην ιατρική και βιολογική έρευνα για τη βελτίωση της υγείας και τον καθορισμό της διάρκειας ζωής.
Δύο ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Eötvös Loránd έχουν κάνει συναρπαστική πρόοδο στην κατανόηση του πώς γερνάμε.
Οι ερευνητές Δρ. Adam Sturm και Dr. Tibor Vilay από το Πανεπιστήμιο Eötvos Loránd στην Ουγγαρία έκαναν μια σημαντική ανακάλυψη στη μελέτη της γήρανσης. Η έρευνά τους επικεντρώθηκε στα «μεταβιβάσιμα στοιχεία» (TEs) στο σώμα μας DNAΑυτά είναι μέρη που μπορούν να μεταδοθούν μέσα στον γενετικό μας κώδικα. Η υπερβολική κίνηση αυτών των ΤΕ μπορεί να οδηγήσει σε αποσταθεροποίηση του γενετικού κώδικα, γεγονός που μπορεί να συμβάλει στη διαδικασία γήρανσης.
Οι επιστήμονες έχουν εντοπίσει μια συγκεκριμένη διαδικασία, που ονομάζεται μονοπάτι Piwi-piRNA, που βοηθά στον έλεγχο αυτών των ΤΕ. Έχουν δει αυτό το μονοπάτι να λειτουργεί σε ορισμένα κύτταρα που δεν γερνούν, όπως τα καρκινικά βλαστοκύτταρα και, ειδικότερα, τα διφορούμενα κύτταρα Torretops dohrne, γνωστή ως η «αθάνατη μέδουσα». Με την ενίσχυση αυτού του μονοπατιού στο σκουλήκι ονομάζεται Ορισμένοι τύποι είναι κομψοίΤο σκουλήκι έζησε πολύ περισσότερο.
Κορυφαίες θεωρίες και εμπειρικά στοιχεία
Σε προηγούμενα ιστορικά άρθρα με τίτλο «Ο μηχανισμός της γήρανσης: ο ουσιαστικός ρόλος των μετατιθέμενων στοιχείων στην αποσυναρμολόγηση του γονιδιώματος». (2015) και “Piwi-piRNA Path: The Path to Immorality” (2017), οι Dr. Sturm και Dr. Felai θεωρητικοποιούν τη βαθιά σύνδεση μεταξύ του συστήματος Piwi-piRNA και της συναρπαστικής έννοιας της βιολογικής αθανασίας. Τώρα, στην τελευταία τους δημοσίευση στο Επικοινωνίες για τη φύσηΠαρέχουν εμπειρικά στοιχεία. Η έρευνά τους έδειξε ότι ο έλεγχος της δραστηριότητας των ΤΕ μπορεί πραγματικά να παρατείνει τη διάρκεια ζωής, υποδηλώνοντας ότι αυτά τα κινητά στοιχεία DNA παίζουν κρίσιμο ρόλο στη διαδικασία γήρανσης.
Μέσα στα σκουλήκια, το ενισχυμένο μονοπάτι piwi-piRNA λάμπει πράσινο, επιτρέποντάς τους να ζήσουν 30% περισσότερο. Credit: Sturm, Á., et al., 2023, DBS.
Με πιο τεχνικούς όρους, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τεχνικές για να «υπορυθμίσουν» ή να ηρεμήσουν τη δραστηριότητα των ΤΕ. Όταν το έκαναν αυτό με συγκεκριμένα ΤΕ στα σκουλήκια, τα σκουλήκια έδειχναν σημάδια γήρανσης πιο αργά. Επιπλέον, όταν ελέγχονταν πολλαπλές ΤΕΕ ταυτόχρονα, τα αποτελέσματα της παράτασης ζωής αυξήθηκαν.
Επιπτώσεις για την ιατρική και τη βιολογία
«Στις δοκιμές διάρκειας ζωής μας, όταν τα ΤΕ υπορυθμίστηκαν ή υπερέκφρασαν φυσικά στοιχεία της οδού Piwi-piRNA, παρατηρήσαμε ένα στατιστικά σημαντικό πλεονέκτημα σε σχέση με τη διάρκεια ζωής», εξήγησε ο Δρ. Στουρμ. «Αυτό ανοίγει την πόρτα σε αμέτρητες πιθανές εφαρμογές στον κόσμο της ιατρικής και της βιολογίας».
Επιπλέον, η ομάδα βρήκε γενετικές αλλαγές στο DNA αυτών των σκουληκιών με την ηλικία, συγκεκριμένα στα ΤΕ. Αυτές οι αλλαγές, γνωστές ως μεθυλίωση DNA N6-αδενίνης, έχει παρατηρηθεί ότι αυξάνουν τη μεταγραφή ΤΕ και το άλμα καθώς το ζώο γερνάει.
Ο Δρ Φελάι τόνισε τις πιθανές συνέπειες αυτής της ανακάλυψης: «Αυτή η επιγενετική τροποποίηση μπορεί να ανοίξει το δρόμο για μια μέθοδο προσδιορισμού της ηλικίας από το DNA, παρέχοντας ένα ακριβές βιολογικό ρολόι».
Συμπερασματικά, με την καλύτερη κατανόηση αυτών των κινητών στοιχείων DNA και των οδών που τα ελέγχουν, οι επιστήμονες μπορεί να είναι στο σωστό δρόμο για την ανάπτυξη τρόπων για την παράταση της ζωής και τη βελτίωση της υγείας στα επόμενα χρόνια.
Αναφορά: «Η μείωση της οργάνωσης των μεταφερόμενων αντικειμένων έχει ως αποτέλεσμα μεγαλύτερη διάρκεια ζωής Ορισμένοι τύποι είναι κομψοί«Από τους Adam Sturm, Eva Saski, Bernadette Hotze, Anna Tarnok, János Barna, Ferenc Bodnar, Himani Sharma, Tibor Kovacs, Eszter Ary, Nora Weinhardt, Csaba Kiribisi, Andras Persel, Zoltan Evics και Tibor Vilay, 2 Αυγούστου 02, Επικοινωνίες για τη φύση.
doi: 10.1038/s41467-023-40957-9