Η ανακάλυψη του μυστικού της μακροζωίας σε ποντίκια έχει τη δυνατότητα να εφαρμοστεί και στους ανθρώπους

Τέσσερις μικρές μεταλλάξεις στο ένζυμο cGAS (κυκλική συνθάση μονοφωσφορικής γουανοσίνης-μονοφωσφορικής αδενοσίνης) βοηθούν τους γυμνούς τυφλοπόντικες αρουραίους να επιδιορθώνουν τις βλάβες στο DNA πιο αποτελεσματικά, επιβραδύνοντας τη διαδικασία γήρανσης.

Ο γυμνός τυφλοπόντικας αρουραίος (Heterocephalus glaber), που ζει στο Κέρας της Αφρικής και σε μέρη της Κένυας, έχει προσελκύσει εδώ και καιρό την προσοχή των επιστημόνων επειδή το γονιδίωμά του έχει περισσότερα κοινά με τους ανθρώπους παρά με τα ποντίκια, καθιστώντας τον ιδανικό μοντέλο για τη μελέτη της γήρανσης και της μακροζωίας.

Αυτό το τρωκτικό μπορεί να ζήσει έως και 30 χρόνια, πολλές φορές περισσότερο από τη διάρκεια ζωής ειδών ίδιου μεγέθους.

Μια νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Science δείχνει ότι τέσσερις μικρές μεταλλάξεις στο ένζυμο cGAS (κυκλική συνθάση μονοφωσφορικής γουανοσίνης-μονοφωσφορικής αδενοσίνης) μπορούν να βοηθήσουν τα ποντίκια να επιδιορθώσουν τις βλάβες στο DNA πιο αποτελεσματικά, επιβραδύνοντας τη διαδικασία γήρανσης.

Στους ανθρώπους και τα ποντίκια, αυτό το ένζυμο κανονικά επηρεάζει αρνητικά την επιδιόρθωση του DNA.

Η συσσώρευση γενετικών μεταλλάξεων και βλαβών του DNA κατά την κυτταρική διαίρεση αποτελεί σημαντική αιτία γήρανσης και ασθενειών που σχετίζονται με την ηλικία, δήλωσε ο συν-συγγραφέας της μελέτης Zhiyong Mao, μοριακός βιολόγος στο Πανεπιστήμιο Tongji στη Σαγκάη της Κίνας.

Ο ομόλογος ανασυνδυασμός (HR) είναι ένας βασικός μηχανισμός για την επιδιόρθωση του DNA και όταν κάτι πάει στραβά, το σώμα είναι ευάλωτο σε καρκίνο ή πρόωρη γήρανση.

Στους ανθρώπους και τα ποντίκια, το ένζυμο cGAS συχνά «απομακρύνεται» από το κατεστραμμένο DNA από μια άλλη πρωτεΐνη, διακόπτοντας την επιδιόρθωση. Ωστόσο, σε γυμνούς τυφλοπόντικες αρουραίους, η ομάδα ανακάλυψε τέσσερις συγκεκριμένες υποκαταστάσεις αμινοξέων που καθιστούν το cGAS πιο σταθερό μετά από βλάβη στο DNA, επιτρέποντάς του να αλληλεπιδρά με άλλες πρωτεΐνες επιδιόρθωσης για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα, αυξάνοντας την ικανότητα του κυττάρου να αποκαθιστά το γενετικό υλικό.

Όταν η ομάδα αφαίρεσε το ένζυμο cGAS από κύτταρα αρουραίου mol χρησιμοποιώντας το εργαλείο επεξεργασίας γονιδίων CRISPR-Cas9, η βλάβη στο DNA συσσωρεύτηκε γρήγορα.

Αντιθέτως, όταν μια εκδοχή του cGAS που έφερε τέσσερις διακριτές μεταλλάξεις από τον τυφλοπόντικα αρουραίο εισήχθη σε φρουτόμυγες, αυτά τα άτομα έζησαν σημαντικά περισσότερο από τις μύγες που έφεραν το φυσιολογικό ανθρώπινο ένζυμο cGAS.

«Αυτή η μελέτη καταδεικνύει έναν θετικό ρόλο για το cGAS στην παράταση της διάρκειας ζωής», δήλωσε ο συγγραφέας Μάο. «Αυτό το ένζυμο μπορεί να αποτελέσει πιθανό στόχο για την ενίσχυση της επιδιόρθωσης του γονιδιώματος στους ανθρώπους».

Ο κ. Lindsay Wu, μοριακός βιολόγος στο Πανεπιστήμιο της Νέας Νότιας Ουαλίας (Αυστραλία), δήλωσε ότι ο μηχανισμός HR θα μπορούσε να είναι το κλειδί για την επιβράδυνση της διαδικασίας γήρανσης, αλλά προειδοποίησε ότι αυτό το αποτέλεσμα απέχει ακόμη πολύ από το να εφαρμοστεί στους ανθρώπους.

Πρόσθεσε ότι τα πειράματα χρησιμοποίησαν μια ανθρώπινη παραλλαγή cGAS που έχει αποδειχθεί ότι βλάπτει την έμφυτη ανοσολογική απόκριση - έναν παράγοντα που συμβάλλει επίσης στη γήρανση.

«Η εργασία επικεντρώνεται στην επιδιόρθωση του DNA, αλλά ο αντίκτυπος της φλεγμονώδους απόκρισης στη γενετική βλάβη πρέπει να εξεταστεί περαιτέρω», είπε.

Αυτή η έρευνα ανοίγει νέους δρόμους στην κατανόηση του πώς η φύση αναπτύσσει ανώτερους μηχανισμούς προστασίας των κυττάρων, οι οποίοι μπορεί να βοηθήσουν τους ανθρώπους στο μέλλον να βρουν στρατηγικές για την επιβράδυνση ή την αντιστροφή της διαδικασίας γήρανσης.

(TTXVN/Βιετνάμ+)

Πηγή: https://www.vietnamplus.vn/tim-ra-bi-quyet-truong-tho-o-loai-chuot-co-tiem-nang-ap-dung-tren-nguoi-post1069601.vnp