Nuo neolito iki devynioliktojo amžiaus pradžios vidutinė žmogaus gyvenimo trukmė neviršijo 30 metų. Net palyginti neseniai 1940 m. Gyvenimo trukmė SSRS buvo apie 40 metų, o palankiausiose Skandinavijos šalyse - 60 metų. Ir tik neseniai, dėl greitos medicinos plėtros, žmonės pradėjo gyventi taip ilgai, kaip niekada anksčiau (jie net galvojo apie masinį perėjimą peržengus 100-mečio ženklą).
Deja, ilgai gyventi nereiškia išlikti stipriems ir sveikiems. Ir šiandien dauguma pagyvenusių žmonių, sulaukę pažengusių metų, dešimtmečius kenčia nuo lėtinių su amžiumi susijusių ligų, kartais svajojantys kuo greičiau palikti šį mirtingąjį pasaulį.
- „Salik.biz“
Mokslininkai vis dar ieško biologinių veiksnių, kurie laikui bėgant gali pažeisti ląsteles. Dabar Harvardo universiteto tyrėjai atrado ryšį tarp senėjimo ir vieno iš pagrindinių biologinių procesų, žinomų kaip RNR splaisingas. Šis atradimas ne tik parodo molekulinio mechanizmo vaidmenį pratęsiant gyvenimą, bet ir užsimena apie galimybę jį pritaikyti sveikam senėjimui.
„Tai, kas Alzheimerio liga užmuša neuronus, tikrai skiriasi nuo širdies ir kraujagyslių ligų priežasčių, tačiau senėjimas yra pagrindinis visų šių ligų rizikos veiksnys“, - teigė vyresnysis tyrimo autorius Williamas Mairis. - Taigi vienas didžiausių klausimų - ar molekulinių sistemų darbe yra bendras principas, leidžiantis tokioms ligoms įsitvirtinti organuose?
Norėdami suprasti, kaip senėjimui gali trukdyti RNR suskaidymas, pirmiausia verta prisiminti, kaip sintetinamos baltymų molekulės, kurios yra pagrindinės ląstelės žmogaus kūno ląstelėse, taip pat reguliuojančios organų ir audinių darbą. Jų gaminimo „receptai“užkoduoti genetiniame kode ir saugomi kiekvienos ląstelės branduolyje, kaip ir bibliotekoje.
Naujo baltymo sukūrimas prasideda tuo, kad remiantis atskiru DNR skyriumi - genu, yra pastatyta vadinamoji messenger RNR, kode užkoduotos aminorūgštys yra surenkamos į baltymą.
Bet genuose, kaip ir jų pagrindu sukurtose RNR molekulėse, yra nekoduojantys regionai, kurie prieš pradedant baltymų sintezę turi būti išpjaustomi sujungimo metu.
Stabili RNR ir baltymų gamyba yra svarbiausia norint išlikti jauniems ir sveikiems, todėl tyrėjai norėjo sužinoti, kokį poveikį splaisingo pokyčiai, neišvengiamai vykstantys su amžiumi, daro.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Mayras su kolegomis eksperimentavo su ascaris kirminu Caenorhabditis elegans, kuris yra tradicinis ir šiek tiek legendinis biologinis organizmas. Tai yra pirmasis gyvūnas, kurio genomas buvo iššifruotas ir sudarytas visas nervų sistemos neuronų žemėlapis. Be to, apvalusis kirminas artimiausiu metu gali tapti pirmuoju gyvu padaru, keliaujančiu į Marsą. Svarbu, kad C. elegans turėtų maždaug tiek pat genų, kiek žmogus, todėl jis plačiai naudojamas genetiniuose tyrimuose.
„Ascaris yra puikus senėjimo tyrimų objektas, nes šie kirminai gyvena tik tris savaites ir per tą laiką jie turi aiškių su amžiumi susijusių vytimo požymių“, - aiškina pirmoji tyrimo autorė Caroline Heintz. "Pavyzdžiui, jie praranda raumenų masę, sumažėja jų reprodukcinė funkcija, pablogėja jų imuninė sistema, o ant jų odos atsiranda net raukšlės."
Kadangi sliekų ląstelės yra skaidrios, mokslininkai sugebėjo pažymėti atskirus genus fluorescenciniais baltymais ir realiu laiku stebėti, kaip besiribojančios procesas keičiasi apvaliesiems kirmėliams senstant. Per penkias dienas komanda galėjo ne tik išskirti populiaciją, kurioje splaisingas išliko normaliame lygyje ilgiau nei kiti, bet ir tiksliai numatyti kiekvieno slieko gyvenimo trukmę, remdamasi šių pokyčių dinamika.
„Tai yra tikrai įdomus rezultatas, leidžiantis manyti, kad kada nors mes galime naudoti splaisingą kaip biomarkerį, kad aptiktume ankstyvuosius senėjimo požymius“, - sako Heinzas. Bet ne tik tai padarė mokslininkus laimingus, bet buvo ir kitas svarbus rezultatas.
Vėliau tyrėjai sukūrė mitybos apribojimų sistemą, kuri, kaip parodė ankstesnis darbas, gali pratęsti kirminų (ir ne tik) gyvenimą. Dėl to apvaliųjų kirmėlių splaisingo procesas nuolatos buvo „jaunatviškas“ir su amžiumi nesikeitė.
Paskutiniame etape komanda sutelkė dėmesį į atskirą sujungimo proceso elementą, vadinamą „splaising factor 1“(SFA-1). Tai yra dalis spliceosomos, didžiulės molekulinės struktūros, kuri tiesiogiai susijusi su RNR nekoduojančių sričių pašalinimu. Paaiškėjo, kad padidėjęs SFA-1 lygis ląstelėse prailgina ascaris gyvenimą. Šis atradimas yra ypač svarbus, nes panašus elementas yra ir žmonių susiuvimo mechanizme.
„Šie nuostabūs rezultatai rodo, kad pakitęs RNR susiuvimas gali būti vienas iš pagrindinių senėjimo proceso požymių“, - sako Mayr. "Mūsų darbas atveria visiškai naują tyrimų sritį, kuri galėtų mums padėti suprasti, kaip pratęsti gyvenimą ir išlikti sveikiems".
Daugiau informacijos apie amerikiečių mokslininkų darbą galite rasti straipsnyje, paskelbtame žurnale „Nature“.