Изследователи от EPFL и UTHSC изучават взаимодействието между гени, пол, растеж и възраст

Изследователи от EPFL и UTHSC изучават взаимодействието между гени, пол, растеж и възраст

Учени, ръководени от Центъра за здравни науки на Университета на Тенеси (UTHSC) и École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) в Швейцария изследвайте сложното взаимодействие на гени, пол, растеж и възраст и как те влияят на вариациите в дълголетието. Техните констатации, публикувани в списание Science, са важна стъпка към разбирането защо някои хора живеят по-дълго от други и осигуряват основа за бъдещи проучвания за подобряване на здравословното състояние.

Робърт Уилямс, д-р, председател на катедрата по генетика и геномика в Колежа по медицина в UTHSC, заедно с Йохан Ауверкс, д-р, професор и директор на Лабораторията за интегрирана физиология и системна физиология в EPFL, стартира програма през 2016 г. за определяне на генетичните фактори, които са в основата на стареенето и продължителността на живота.

Намирането на общи молекулярни пътища, които контролират разликите в скоростта на стареене, е от решаващо значение за нашето разбиране за това как индивидите се различават по отношение на здравето и продължителността на живота си. Такива прозрения могат да ни помогнат да намерим начини да се намесим рационално.

Робърт Уилямс, д-р, председател на катедрата по генетика и геномика в Колежа по медицина в UTHSC

Д-р Уилямс и Ауверкс работиха с колеги от Програмата за тестване на интервенции на Националния институт по стареене (ITP), които дариха ДНК от над 12 000 мишки за проекта. ITP мишките са генетично хетерогенни. Всяка от 27 574 изследвани мишки е пълноправен брат, споделя половината от генетичното си наследство с всяка друга мишка в програмата и всяка има известна продължителност на живота, което ги прави идеална система за изследване.

Изследователи от EPFL и UTHSC измериха генетичния състав на повече от 3000 мишки, всички от които генетични братя или сестри. След това мишките бяха генотипирани и оставени да живеят до естествената си смърт. След това изследователите изследват връзката между разликите в ДНК и разликите в продължителността на живота на всяка мишка. Това генетично картографиране позволи на екипите да дефинират участъци от ДНК в геномите, които влияят на дълголетието. Резултатите показват, че ДНК сегментите или локусите, свързани с дълголетието, са до голяма степен специфични за пола, като жените имат регион в хромозома 3, който влияе върху продължителността на живота. Когато мъжете, починали рано по причини, несвързани с възрастта, бяха премахнати от анализа, се появиха допълнителни генетични сигнали, които предполагат, че някои генетични вариации засягат продължителността на живота само след определена възраст.

В допълнение към търсенето на генетични детерминанти на дълголетието, изследователите изследват и други фактори. Като цяло по-големите мишки умират по-рано. Изследователите откриха, че някои, но не всички, генетични ефекти върху дълголетието се дължат на растежа. Един от негенетичните ефекти може да бъде как ранният достъп до храна влияе на растежа. Те забелязаха, че мишките от по-малки котила обикновено са по-тежки възрастни и имат по-кратък живот. Мишките от по-големи котила, които трябваше да споделят кърмата с повече братя и сестри, растяха по-бавно и живееха средно по-дълго. Изследователите потвърдиха тези тенденции между ранен растеж и дълголетие в големи набори от данни за хора със стотици хиляди участници.

Освен да характеризират ефектите върху дълголетието, изследователите са работили, за да намерят гени, които е най-вероятно да играят роля при определянето на дълголетието. Те измерват въздействието на вариацията на ДНК върху експресията на гените и сравняват своите анализи с няколко човешки и нечовешки бази данни. След това те посочиха някои гени, които вероятно модулират темповете на стареене. След това тестваха ефектите от манипулирането на тези гени при кръгли червеи и откриха, че подгрупа от генни нарушения действително засяга продължителността на живота. Резултатите от това проучване ще бъдат богат ресурс от стареещи гени, който, надяваме се, ще ръководи разработването на терапии, които не само удължават живота, но и здравето.

Проектът е финансиран от NIA, EPFL, Европейския съвет за научни изследвания, Швейцарската национална научна фондация и Фондация Glenn за медицински изследвания. Статията, озаглавена „Зависеща от пола и възрастта генетика на дълголетието в хетерогенна популация на мишки“, се появява в броя на Science от октомври 2022 г.

източник:

Център по здравни науки на Университета на Тенеси

Справка:

Sleiman, MB, et al. (2022) Зависеща от пола и възрастта генетика на дълголетието в хетерогенна популация от мишки. Наука. doi.org/10.1126/science.abo3191.

.