Raziskovalci na EPFL in UTHSC preučujejo interakcijo med geni, spolom, rastjo in starostjo

Raziskovalci na EPFL in UTHSC preučujejo interakcijo med geni, spolom, rastjo in starostjo

Znanstveniki pod vodstvom Centra za zdravstvene znanosti Univerze v Tennesseeju (UTHSC) in École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) v Švici raziskati zapleteno medsebojno delovanje genov, spola, rasti in starosti ter kako vplivajo na spreminjanje dolgoživosti. Njihove ugotovitve, objavljene v reviji Science, so pomemben korak k razumevanju, zakaj nekateri ljudje živijo dlje kot drugi, in zagotavljajo osnovo za prihodnje študije za izboljšanje zdravstvenega stanja.

Robert Williams, predsednik oddelka za genetiko in genomiko na Medicinski fakulteti pri UTHSC, je skupaj z dr. Johanom Auwerxom, profesorjem in direktorjem laboratorija za integrirano fiziologijo in sistemsko fiziologijo pri EPFL, leta 2016 začel program za opredelitev genetskih dejavnikov, ki so podlaga za staranje in življenjsko dobo.

Iskanje skupnih molekularnih poti, ki nadzirajo razlike v stopnji staranja, je ključnega pomena za naše razumevanje, kako se posamezniki razlikujejo v svojem zdravju in življenjski dobi. Takšni vpogledi nam lahko pomagajo najti načine za racionalno posredovanje.«

Robert Williams, dr., predsednik oddelka za genetiko in genomiko na Medicinski fakulteti pri UTHSC

Dr. Williams in Auwerx sta sodelovala s kolegi iz Programa testiranja posegov Nacionalnega inštituta za staranje (ITP), ki je projektu podarila DNK več kot 12.000 miši. ITP miši so genetsko heterogene. Vsaka od 27.574 miši, ki so jih proučevali, je polna sorodnica, deli polovico svoje genetske dediščine z vsako drugo miško v programu in vsaka ima znano življenjsko dobo, zaradi česar so idealen sistem za preučevanje.

Raziskovalci na EPFL in UTHSC so izmerili genetsko zgradbo več kot 3000 miši, vse so bile genetski bratje ali sestre. Miši so nato genotipizirali in pustili živeti do njihove naravne smrti. Raziskovalci so nato preučili povezavo med razlikami v DNK in razlikami v življenjski dobi vsake miši. To genetsko kartiranje je ekipam omogočilo definiranje odsekov DNK v genomih, ki vplivajo na dolgoživost. Rezultati kažejo, da so segmenti DNK ali lokusi, povezani z dolgoživostjo, v veliki meri specifični za spol, pri čemer imajo ženske regijo v kromosomu 3, ki vpliva na življenjsko dobo. Ko so moške, ki so umrli zgodaj zaradi razlogov, ki niso povezani s starostjo, odstranili iz analize, so se pojavili dodatni genetski signali, ki kažejo, da nekatere genetske variacije vplivajo na življenjsko dobo šele po določeni starosti.

Poleg iskanja genetskih determinant dolgoživosti so raziskovalci preučevali tudi druge dejavnike. Na splošno večje miši poginejo prej. Raziskovalci so ugotovili, da so nekateri, vendar ne vsi, genetski učinki na dolgoživost posledica rasti. Eden od negenetskih učinkov bi lahko bil, kako zgodnji dostop do hrane vpliva na rast. Opazili so, da so miši iz manjših legel ponavadi težje odrasle in imajo krajšo življenjsko dobo. Miške iz večjih legel, ki so morale materino mleko deliti z več brati in sestrami, so rasle počasneje in v povprečju živele dlje. Raziskovalci so potrdili te trende med zgodnjo rastjo in dolgo življenjsko dobo v velikih zbirkah podatkov o ljudeh z več sto tisoč udeleženci.

Poleg opredelitve učinkov na dolgoživost so raziskovalci iskali gene, ki najverjetneje igrajo vlogo pri določanju dolgoživosti. Izmerili so vpliv variacije DNK na izražanje genov in svoje analize primerjali z več človeškimi in nečloveškimi zbirkami podatkov. Nato so imenovali nekaj genov, ki verjetno modulirajo stopnje staranja. Nato so testirali učinke manipulacije teh genov pri valjastih črvih in ugotovili, da podskupina genskih motenj dejansko vpliva na življenjsko dobo. Rezultati te študije bodo bogat vir starajočih se genov, ki bodo, upajmo, usmerjali razvoj terapij, ki ne podaljšujejo le življenjske dobe, temveč tudi zdravje.

Projekt so financirali NIA, EPFL, Evropski raziskovalni svet, Švicarska nacionalna znanstvena fundacija in Glennova fundacija za medicinske raziskave. Članek z naslovom »Genetika dolgoživosti, odvisna od spola in starosti v heterogeni populaciji miši« je objavljena v številki Science oktobra 2022.

Vir:

Center za zdravstvene vede Univerze Tennessee

Referenca:

Sleiman, MB, et al. (2022) Od spola in starosti odvisna genetika dolgoživosti v heterogeni populaciji miši. Znanost. doi.org/10.1126/science.abo3191.

.