نقشه برداری از ژنهای موثر در طول عمر

بیگ بنگ: به دنبال تلاش ده ساله ی محققان در مؤسسه ی باک(Buck) و دانشگاه واشنگتن که بر روی پدیده ی پیری و افزایش طول عمر کار میکنند، ۲۳۸ ژن مشخص شده که با حذف آنها از ژنوم، مدت زمان تکثیر و همانند سازی ساکارومایسس سرویزیه[1] افزایش پیدا میکند.

1444467922698به گزارش بیگ بنگ، این اولین باری است که ۱۸۹ نوع مورد از این ژن ها به طول عمر ارتباط داده شده اند و نتایج این تحقیقات میتواند اهداف ژنومی جدیدی را تعیین کند که سرانجام در بهبود سلامت انسان به کار برده شوند. برایان کندی نویسنده ی مسئول و رئیس مؤسسه ی باک میگوید: « این مطالعه افزایش سن و طول عمر را با در نظر داشتن تمام ژنوم بررسی کرده و تصویر کاملتری از این پدیده را برای ما ترسیم میکند. همچنین چارچوبی را برای مشخص کردن تمام فاکتور ها و عوامل مؤثر در افزایش طول عمر این ارگانیسم تعیین میکند.»

کندی با تیم پروفسور “مت کابرلین” از دانشگاه واشنگتن همکاری نزدیکی در این پژوهش داشت. هر دو تیم روند دشوار آزمایش ۴۶۹۸ سوش مخمر[2] را آغاز کردند و هر یک با حذف یک ژن مشخص آثار این جهش ژنی را بررسی کردند. به این ترتیب که با محاسبه ی تعداد سلول های دختری که از یک سلول اولیه قبل از توقف تقسیمات این سلول به وجود آمده بودند موفق به تعیین سوش های تغییر یافته ( با طول عمر افزایش یافته ) شدند.

کندی افزود: « ما یک سوزن متصل به میکروسکوپ داشتیم و از این سوزن برای دور نگه داشتن سلول های دختر جدید از سلول اولیه در هر بار تقسیم استفاده کردیم و تعداد تقسیم هایی که هر سلول اولیه انجام میداد را محاسبه کردیم. ما برای اینکار باید از چندین میکروسکوپ به طور همزمان استفاده میکردیم.» دستاورد این تلاش ها اطلاعات ارزشمندی درباره ی چگونگی تأثیر ژن های مختلف و مسیرهای بیولوژیک مرتبط با آنها بر روی تنظیم طول عمر مخمر بود.

حذف ژنی LOS1 نتایج قابل تأملی داشت، این ژن به جابه جایی t-RNA ( که مسئول انتقال واحد های آمینو اسیدی به ریبوزوم برای ساخت پروتئین است) کمک می کند. در واقع ژن LOS1 تحت تاثیر ژن mTOR میباشد. ( کلید ژنتیکی اصلی که مدتها است ارتباط آن با محدودیت کالری و افزایش طول عمر شناخته شده است.) و متقابلا ژن LOS1 بر روی ژن Gcn4 تأثیر میگذارد. ( ژنی که با نظارت بر کنترل آسیب DNA در افزایش طول عمر نقش بسزایی دارد.)

151008142230_1_900x600به گفته ی کندی: « تأثیرات محدودیت کالری بر افزایش طول عمر از مدتها پیش شناخته شده بود . و کنترل آسیب DNA نیز با طول عمر مرتبط است.» تعدادی از ژنهایی که محققان در این مطالعه شناسایی کردند در کرم حلقوی سینورابدیتیس الگانس(C.elegans) نیز شناخته شده است. این یافته نشان میدهد که تمامی این مکانیسم ها در رده های بالاتری از ارگانیسم ها نیز محفوظ مانده اند. در واقع بسیاری از این مسیر ها در گونه ی انسان نیز حفظ شده است. این مطالعه یک نتیجه ی مثبت دیگر داشت:

کندی افزود:« آشنا کردن محققان تازه کار با تجهیزات پیشرفته ی آزمایشگاهی که برای بسیاری از آنها اولین تجربه به شمار می آمد.ما با به کار گرفتن بسیاری از دانشجویان و آموزش انجام آزمایشات و تأکید بر متعهد بودن به منظور به دست آوردن نتایج دقیق کار های زیادی انجام دادیم و مسلماً بعد از بررسی و تجزیه و تحلیل سلول های مخمر با این محققان در پروژه های دیگر همکاری خواهیم کرد.»

با وجود گستردگی، این پژوهش تنها بخشی از مطالعه ی وسیع نقشه برداری از ژن های مسئول در پدیده ی پیری و افزایش طول عمر است که نشان میدهد این پدیده در مخمرها، کرم ها و پستانداران پروسه ای مهم و حیاتی است. محققان امیدوارند این تلاش ها در راستای روش های درمانی جدید به کار گرفته شوند. به گفته ی کندی: « تقریباً نیمی از ژنهای مؤثر در این پدیده که در این مطالعه تعیین شده اند در پستانداران حفظ شده اند. در حالت تئوری هر کدام از این فاکتور ها می تواند یک هدف درمانی مشخص برای افزایش طول عمر باشد اما مسئولیت ما در ادامه مشخص کردن فاکتور هایی است که قابلیت هدف گذاری دارند.» جزئیات بیشتر این پژوهش در تاریخ ۸ اکتبر در نشریه ی آنلاین متابولیسم سلولی منتشر شده است.

پی نوشت:

[1] مخمر ساکارومایسس سرویزیه (Saccharomyces cerevisiae) مهم‌ترین مخمر صنعتی برای تولید محصولات بیوشیمیایی، پروتئین‌های نوترکیب و پروتئین تک‌یاخته است. برای افزایش قابلیت‌های این مخمر در استفاده وسیع‌تر از منابع فراوان کربن، مانند زایلوز و لاکتوز، افزایش بازدهی تولید محصولات و تسهیل فرایند تخمیر صنعتی می‌توان از روش‌های متنوع مهندسی ژنتیک، با هدف تغییر در مسیر یا مسیرهای طبیعی سوخت‌وساز مخمر استفاده کرد.

[2] سوش مخمر: به هر رده ی خاص از انواع سلول های مخمر که ویژگی های متمایز داشته باشند، سوش مخمر می گویند.

ترجمه: نگین بابایی / سایت علمی بیگ بنگ

منبع: buckinstitute