Mokslininkai rado būdą, kaip blokuoti KAT7 geną. Tai gali sulėtinti senėjimą

Turinys:

Mokslininkai rado būdą, kaip blokuoti KAT7 geną. Tai gali sulėtinti senėjimą
Mokslininkai rado būdą, kaip blokuoti KAT7 geną. Tai gali sulėtinti senėjimą
Anonim

Kinijos mokslininkai nustatė pagrindinį geną, atsakingą už senėjimą. Darbas buvo milžiniškas. Pasitelkę specialią technologiją, mokslininkai „nukirto“ir ištyrė daugiau nei 20 tūkstančių genų. Galbūt genų terapijos dėka pavyks pratęsti natūralią gyvenimo trukmę, rašo Keji Ribao.

Eksperimentų su gyvūnais metu mokslininkai įrodė, kad KAT7 geno inaktyvavimas gali sulėtinti natūralų senėjimo procesą. Dėl to 81% pelių, kuriose šis genas buvo inaktyvuotas, galėjo gyventi ilgiau nei 130 savaičių (apie 80 metų pagal žmogaus amžių). Tarp pelių, kurioms nebuvo atlikta genų terapija, tik 27% sugebėjo išgyventi iki 130 savaičių.

Visą gyvenimą žmonės stengiasi kuo ilgiau išsaugoti jaunystę, naudodamiesi įvairiomis priemonėmis, kurios tariamai užkerta kelią senėjimui. Deja, šios priemonės neišsprendžia pagrindinės problemos. Ar apskritai įmanoma vienu veiksmu sustabdyti organizmo senėjimą?

Sausio 7 d. Žurnalas „Science Translational Medicine“paskelbė šešerių metų trukmės Kinijos mokslų akademijos ir Pekino universiteto mokslininkų komandos tyrimo rezultatus. Naudodamiesi genomo redagavimo platforma, jie sugebėjo nustatyti pagrindinį geną, atsakingą už senėjimą. Tai yra KAT7 genas, koduojantis histono acetiltransferazę.

Didelio tikslumo žmogaus genomo kartografavimas

Dar 2015 metais Kinijos mokslų akademijos Gyvūnų tyrimų instituto tyrimų grupė, vadovaujama Liu Guanghui ir Qu Jing, užmezgė bendradarbiavimą su tyrimų grupėmis, kurioms vadovavo Tang Fulao iš Pekino universiteto ir Zhang Weiqi iš Pekino Genomikos instituto Kinijos akademijoje. mokslų. Naudodami CRISPR technologijos „genetines žirkles“, mokslininkai vieną po kito suplanavo daugiau nei 20 tūkstančių žmogaus genome esančių genų. Pasitelkus „genetines žirkles“, ląstelėje buvo „išpjautas“genas, atsakingas už tam tikrą požymį. Taigi buvo atliktas ląstelės būklės tyrimas po genų inaktyvacijos. Jaunos ląstelės buvo paliktos tolesnei analizei, kurios metu buvo nustatyta, kuris geno inaktyvavimas padidins ląstelių gyvenimo trukmę.

Tai buvo varginantis ir daug laiko reikalaujantis darbas. Kiekviena ląstelė turėjo būti kruopščiai supjaustyta, inaktyvuota ir išbandyta, ar šimtai ląstelių nėra inaktyvuotos. Be to, mokslininkai ištyrė daugiau nei 20 tūkstančių genų, esančių žmogaus genome, ir kiekvienam iš jų prireikė trijų iki šešių skirtingų „žirklių“. Taigi, norint gauti tikslius rezultatus, buvo išauginta ir atrinkta dešimtys milijonų ląstelių.

Apdorojusi tokį didelį duomenų kiekį, tyrimo grupė nustatė daugiau nei 100 naujų genų, turinčių įtakos žmogaus ląstelių senėjimui, ir išbandė pirmųjų 50 genų funkcijas. Dėl to buvo nustatyta, kad šių genų inaktyvavimas gali sulėtinti žmogaus mezenchiminių kamieninių ląstelių senėjimą.

Pagrindinio geno neaktyvinimas gali užkirsti kelią senėjimui

Tarp 50 genų KAT7, koduojantis histono acetiltransferazę, turėjo didžiausią įtaką senėjimo procesui.

Eksperimentų su gyvūnais metu mokslininkai įrodė, kad KAT7 geno inaktyvavimas gali sulėtinti natūralų senėjimo procesą. Dėl to 81% pelių, kuriose šis genas buvo inaktyvuotas, galėjo gyventi ilgiau nei 130 savaičių (apie 80 metų pagal žmogaus amžių). Tarp pelių, kurioms nebuvo atlikta genų terapija, tik 27% sugebėjo išgyventi iki 130 savaičių.

Pagrindinio geno KAT7 inaktyvavimas pelėms, sergančioms progerija (ankstyvo senėjimo sindromu), padidino jų vidutinę gyvenimo trukmę daugiau nei 20%. „Šio padidėjimo mastas yra įspūdingas. Galų gale mes paveikiame tik vieną iš dešimčių tūkstančių visame genome “, - sakė Zhang Weiqi, Kinijos mokslų akademijos Pekino genomikos instituto tyrėjas ir vienas iš straipsnio autorių.

Be to, mokslininkai taip pat patvirtino, kad pagrindinio geno KAT7 slopinimas ir inaktyvavimas lėtina žmogaus kepenų ląstelių senėjimą, taip pat sumažina priešuždegiminių veiksnių, sukeliančių senėjimą organizme, ekspresijos lygį.

Kaip pagrindinio geno KAT7 inaktyvavimas gali užkirsti kelią senėjimui?

Kinijos mokslų akademijos Gyvūnų tyrimų instituto mokslininkas Qu Jingas paaiškino, kad KAT7 geno koduojamas baltymas yra acetiltransferazė, kuri gali pridėti „acetilo“grupę prie histonų. Histonai yra baltymai, susipynę su DNR branduolyje, kurie kartu su DNR kartu sudaro chromosomą. Mokslininkai nustatė, kad KAT7 stimuliuoja genų ekspresiją ir skatina ląstelių senėjimą, selektyviai katalizuodamas histono acetilinimo reakciją (H3K14). Ankstyvas žurnale „Nature“paskelbtas tyrimas parodė, kad pagrindinio geno KAT7 inaktyvavimas padeda gydyti leukemiją. Taigi matome, kad šis genas ne tik koduoja acetiltransferazę, bet ir jo poveikis žmogaus organizmui yra gana didelis.

Palaipsniui bus sudarytas išsamesnis genetinis senėjimo žemėlapis

Dabartinis tyrimas nustatė apie šimtą naujų genų, atsakingų už senėjimą, o tai taip pat patvirtina ankstyvą komandos sprendimą, kad jau žinomi genai, susiję su senėjimu, yra tik maža dalis, ir yra daug daugiau nežinomų genų. Mokslininkai į duomenų bazę (vadinamąjį „genetinį senėjimo žemėlapį“) įkėlė atitinkamus tyrimų rezultatus ir duomenis, kuriuos gali naudoti ir atnaujinti kolegos ir tyrėjai iš Kinijos ir kitų šalių.

„Mūsų pirminis tikslas buvo išplėsti žinias apie senėjimą. Remiantis atliktu darbu, genetinis senėjimo žemėlapis bus palaipsniui papildytas “. Anot Qu Jing, individualų senėjimą lydi nuolatinis senėjimo ląstelių kaupimasis audiniuose ir organuose; tokių ląstelių pašalinimas ar atjauninimas gali sumažinti degeneracinių audinių ligų išsivystymo riziką ir pailginti sveiko gyvenimo trukmę. Nauji duomenys rodo, kad genų terapija, pagrįsta vieno geno inaktyvavimu, greičiausiai padidins natūralią žinduolių gyvenimo trukmę.

Rekomenduojamas: