Fra det neolitiske til det tidlige nittende århundre overskred den gjennomsnittlige menneskelige levetiden ikke 30 år. Selv i relativt nyere 1940 var forventet levealder i Sovjetunionen rundt 40 år, og i de mest gunstige landene i Skandinavia - 60 år. Og bare nylig, takket være den raske utviklingen av medisin, begynte folk å leve så lenge som aldri før (de tenkte til og med på den enorme overgangen utover 100-årsmarkeringen).
Men desverre, å leve lenge betyr ikke at du holder deg sterk og sunn. Og i dag har flertallet av gamle mennesker som har nådd avanserte år, lidd av kroniske aldersrelaterte sykdommer i flere tiår, noen ganger drømmer om å forlate denne dødelige verden så snart som mulig.
Forskere leter fortsatt etter biologiske faktorer som fører til celleskader over tid. Nå har forskere ved Harvard University oppdaget en kobling mellom aldring og en av de viktigste biologiske prosessene kjent som RNA-spleising. Denne oppdagelsen kaster ikke bare lys over molekylmekanismens rolle i å forlenge livet, men antyder også muligheten for å stille den inn for sunn aldring.
"Det som dreper nevroner i Alzheimers, er absolutt forskjellig fra årsakene til hjerte- og karsykdommer, men aldring er den viktigste risikofaktoren for alle disse sykdommene," sa seniorforfatterforfatter William Mair. - Dermed er et av de største spørsmålene - er det et generelt prinsipp i arbeidet med molekylære systemer som gjør at slike sykdommer kan få fotfeste i organer?
For å forstå hvordan aldring kan bli forstyrret av RNA-skjøting, er det først verdt å huske hvordan proteinmolekyler syntetiseres, som er de viktigste byggesteinene til celler i menneskekroppen, og også regulerer organenes og vevets funksjon. "Oppskriftene" for deres fremstilling er kodet i den genetiske koden og lagres i kjernen til hver celle, som i et bibliotek.
Opprettelsen av et nytt protein begynner med det faktum at på grunnlag av en egen seksjon av DNA - et gen, den såkalte messenger-RNA er bygget, blir aminosyrene kodet i koden samlet til et protein.
Men gener, som RNA-molekylene som er bygd på deres basis, inneholder ikke-kodende regioner som må kuttes ut under skjøting før man starter proteinsyntese.
Stabil produksjon av RNA og proteiner er nøkkelen til å holde seg ung og sunn, så forskerne ønsket å vite hvilken effekt endringene i skjøting som uunngåelig oppstår med alderen.
Salgsfremmende video:
Mayr og kollegene eksperimenterte med ascaris-ormen Caenorhabditis elegans, som er en tradisjonell og noe legendarisk modellorganisme innen biologi. Dette er det første dyret som genomet er dekodet for, og et komplett kart over nervesystemene i nervesystemet er samlet. I tillegg kan rundormen bli den første levende skapningen som reiser til Mars i nærmeste fremtid. Det er viktig at C. elegans har omtrent like mange gener som mennesker, så det er mye brukt i genetisk forskning.
"Ascaris er et utmerket emne for aldringsstudier fordi disse ormene lever i bare tre uker, og i løpet av den tiden viser de tydelige tegn på aldersrelatert visne," forklarer studiens første forfatter Caroline Heintz. "For eksempel mister de muskelmasse, deres reproduktive funksjon avtar, immunforsvaret deres svekkes, og til og med rynker vises på huden deres."
Siden ormecellene er gjennomsiktige, var forskerne i stand til å merke individuelle gener med fluoriserende proteiner og se i sanntid hvordan skjøteprosessen endrer seg når rundormen eldes. I løpet av fem dager kunne teamet ikke bare identifisere individer i befolkningen der skjøting forble på normale nivåer lenger enn andre, men også nøyaktig forutsi levetiden til hver orm basert på dynamikken i disse endringene.
"Dette er et veldig interessant resultat som antyder at vi en dag kan være i stand til å bruke skjøting som biomarkør for å oppdage tidlige tegn på aldring," sier Heinz. Men ikke bare dette gjorde forskere glade, det var et annet viktig resultat.
Deretter utviklet forskerne et system med kostholdsrestriksjoner, som, som vist ved tidligere arbeid, kan forlenge levetiden til ormer (og ikke bare). Som et resultat forble prosessen med skjøting av rundorm stadig på det "ungdommelige" nivået og endret seg ikke med alderen.
I det siste trinnet fokuserte teamet på et eget element i skjøteprosessen kjent som spleisefaktor 1 (SFA-1). Det er en del av spleisosomet, en massiv molekylstruktur som er direkte involvert i fjerning av ikke-kodende regioner av RNA. Det viste seg at en økning i nivået av SFA-1 i celler forlenger levetiden til ascaris. Denne oppdagelsen er spesielt viktig fordi et lignende element er til stede i spleisemekanismen hos mennesker.
"Disse fantastiske resultatene indikerer at endret RNA-skjøting kan være et av hovedtegnene i aldringsprosessen," sier Mayr. "Arbeidet vårt åpner for et helt nytt forskningsområde som kan hjelpe oss å forstå hvordan vi kan forlenge livet og holde oss sunne."
Mer informasjon om amerikanske forskeres arbeid kan finnes i en artikkel publisert i tidsskriftet Nature.
