Nemirtingumas yra branginamas žmonijos troškimas. Ir moksliniu požiūriu tai nėra a priori neįgyvendinama. Kyla klausimas dėl senėjimo mechanizmo: ar ląstelės savaime suskaidomos kaupdamos „šiukšles“, ar jos yra genetiškai nulemtos? Pastaruoju atveju „mirties programa“teoriškai yra išjungta. Ar nematodų kirminai ras jungiklį?
Prisiminkite, kad visos gyvybės formos palaiko savigydoje esančią aplinką molekuliniu lygmeniu. Tačiau laikui bėgant jis nebeturi priežiūros ir atsiranda ląstelių struktūrų pažeidimas, vadinamas oksidaciniu stresu.
Pastaruosius pusę amžiaus mokslininkai bandė suprasti, kodėl vyksta „režimo kaita“ir, pavyzdžiui, padidėja reaktyviųjų deguonies rūšių - laisvųjų radikalų - gamyba.
- „Salik.biz“
Nematodų metabolizmo tyrimai parodė, kad sumažėjus oksidacijos lygiui, apvaliųjų kirmėlių parazitų gyvenimo trukmė ilgėja. Kai kuriuose eksperimentuose jis yra beveik dvigubai didesnis už „standartą“.
Pasitelkus DNR analizę, buvo įmanoma išsiaiškinti, kad senėjimą lydi tam tikri genetinio lygio pokyčiai. Pavyzdžiui, pelėse buvo lokalizuotas p16INK4a genas, galintis paveikti regeneraciją; jis suaktyvėjo su amžiumi ir lėmė ląstelių irimą.
Problema ta, kad gana sudėtinga susieti medžiagų apykaitos sutrikimus su tam tikrais konkrečiais mechanizmais, atsitiktiniais ar genetiškai nustatytais. „Tokiais atvejais labai sunku pasakyti, kur yra priežastis ir kur yra padarinys“, - aiškina biochemikas Brianas Kennedy iš Vašingtono universiteto.
Tai reiškia, kad visi minėti neigiami procesai molekuliniame lygmenyje gali lydėti senėjimą, o ne sukelti.
Atliekant daugybę tyrimų, jau buvo įmanoma nustatyti, kad tam tikrų genų raiškos pokyčiai (tai yra jų aktyvumas) gali paveikti organizmo gyvenimą. Tačiau nebuvo tikrumo, ar būtent šie DNR regionai yra atsakingi už „tikrą“senėjimą.
O dabar Stanfordo molekuliniai biologai, vadovaujami Stuarto Kim, tvirtina, kad pirmą kartą jiems pavyko gauti tiesioginius įrodymus apie genetinių „senėjimo programų“egzistavimą. Šio darbo ataskaita buvo paskelbta žurnale „Cell“.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Mokslininkai atliko pilną lyginamąją jaunų ir senų nematodų genų ekspresijos analizę. Buvo nustatyta apie tūkstantis skirtumų, kuriuos daugiausia kontroliavo tik trys transkripcijos faktoriai - ELT-3, ELT-5 ir ELT-6.
Šie baltymai tarnauja kaip tam tikri „būgneliai“, sukeliantys paveldimos informacijos perdavimą, įjungiant arba išjungiant atskirus genus. Ir jų darbo algoritmas senuose ir jaunuose kirminuose smarkiai skyrėsi.
Bet kaip patikrinti, kas kontroliuoja pačius transkripcijos veiksnius - kenksmingų mutacijų kaupimąsi ar paveldimą programą? Norėdami tai padaryti, tyrėjai paveikė kirminus kelių rūšių žalingu poveikiu - oksidaciniu stresu, infekcija virusais ir radiacijos poveikiu.
Tačiau niekas nepaveikė trijų pagrindinių baltymų ekspresijos. Remdamiesi gautais rezultatais, mokslininkai padarė išvadą, kad senėjimo mechanizmai suveikia dėl genetinių veiksnių. „Kirminų genome yra nurodymų“, - sako daktaras Kim.
Norėdami dar kartą patikrinti „paveldimą“hipotezę, amerikiečiai senatvėje neutralizavo dviejų veiksnių (ELT-5 ir ELT-6) raišką kirminuose. Dėl to intervencijos paveikti asmenys gyveno pusantro karto ilgiau nei jų įprasti kolegos.
Pagrindinis tyrimo autorius genų darbo keitimo procesą vadina „vystymosi dreifu“ir sieja jį su reprodukcija: „Transkripcijos faktoriai ELT-3, ELT-5 ir ELT-6 gali atlikti svarbų vaidmenį vystantis jaunam nematodui, tačiau atlikus savo funkciją jie tiesiog nustoja veikti taip, kaip turėtų - kai tik pasibaigia reprodukcinis amžius “.
Tačiau, pasak daktaro Kennedy, remiantis gautais duomenimis neįmanoma vienareikšmiškai atmesti ląstelių „šiukšlių“ir kitų (kitokių nei identifikuoti) genetinių mechanizmų įtakos. Kūnas yra sudėtingas dalykas.
Yra ir kitų versijų. Visų pirma, mes jau rašėme apie bandymus surasti nematodų „senėjimo genus“. Tuomet mokslininkai priėjo prie išvados, kad senėjimas yra genetinė programa, tačiau jis pasireiškia būtent kaupiantis ląstelių šiukšlėms.
Kita vertus, Stanfordo grupės išvados šiek tiek atitinka kito eksperimento duomenis - šį kartą žmonėms. Jį atliko gerontologų grupė iš Ramiojo vandenyno sveikatos tyrimų instituto, vadovaujama Bradley Willcox. Šio darbo ataskaita buvo paskelbta žurnale PNAS.
Havajų mokslininkai ištyrė 213 vyresnių nei 95 metų žmonių genetinius derinius ir priėjo prie išvados, kad tam tikra vieno iš genų (vadinamų FOXO3A) mutacija padidina šansus du ar tris kartus išgyventi šimtmečio gairę. „Jei paveldėjote šį derinį, pagalvokite, ar pataikėte į„ jackpot “, - aiškina dr. Willcox.
Taigi hipotezė apie paveldimą senėjimo pagrindą atrodo patvirtinama. Ir tai teikia vilčių. Ta prasme, kad jei atitinkamus genus galima išskirti, juos taip pat bus įmanoma neutralizuoti.
Pavyzdžiui, profesorius Kim yra labai optimistiškas. Jis įsitikinęs, kad „jaunystės eliksyras“gali būti visiškai susintetintas, jei bus atlikta lyginamoji seno ir jauno žmogaus molekulinių kompleksų analizė - pagal analogiją su nematodinių kirminų.