/ Uncategorized / Έρευνα: Στο DNA η απάντηση για τη διάρκεια ζωής

Έρευνα: Στο DNA η απάντηση για τη διάρκεια ζωής

mara on April 27, 2022 - 09:13 in Uncategorized, Συναντήσεις
4.8 (96.52%) 23 votes

Οι «ωρολογιακές βόμβες» μετάλλαξης του DNA μπορεί να υπαγορεύσουν τον θάνατο των ζώων.  Αυτό τουλάχιστον υποστηρίζει μία νέα έρευνα, σύμφωνα με την οποία τα ζώα φέρουν «ρολόγια μετάλλαξης» στα κύτταρά τους που δείχνουν πόσο γρήγορα το DNA τους συλλαμβάνει τις μεταλλάξεις. Και σε όλα τα είδη, τα ζώα τείνουν να πεθαίνουν όταν έχουν χτυπήσει έναν ορισμένο αριθμό μεταλλάξεων.

Αποδεικνύεται ότι, σε μακρόβια θηλαστικά όπως ο άνθρωπος, αυτά τα μεταλλαγμένα ρολόγια χτυπούν πιο αργά από ό,τι στα βραχύβια θηλαστικά όπως τα ποντίκια, πράγμα που σημαίνει ότι οι άνθρωποι φτάνουν αυτόν τον αριθμό μεταλλάξεων σε μεταγενέστερη ηλικία από ό,τι τα ποντίκια. Αυτή η ανακάλυψη, σύμφωνα με τους ερευνητές, θα μπορούσε να βοηθήσει στην επίλυση ενός μακροχρόνιου μυστηρίου στη βιολογία. Αυτό το μυστήριο, γνωστό ως το παράδοξο του Peto, περιγράφει ένα περίπλοκο φαινόμενο που αψηφά την εξήγηση από τη δεκαετία του 1970. Εκείνη την εποχή οι επιστήμονες γνώριζαν ότι τα ζωικά κύτταρα συσσώρευαν μεταλλάξεις στο DNA τους με την πάροδο του χρόνου και ότι, όσο αυξανόταν ο αριθμός των μεταλλάξεων, αυξανόταν και ο κίνδυνος να γίνουν καρκινικά αυτά τα κύτταρα. Στα χαρτιά, αυτό υποδηλώνει ότι τα μακροβιότερα και μεγαλύτερα ζώα του κόσμου θα πρέπει να αντιμετωπίζουν τον υψηλότερο κίνδυνο καρκίνου, επειδή η πιθανότητα να συλλάβουν καρκινογόνες μεταλλάξεις αυξάνεται με την πάροδο του χρόνου και καθώς αυξάνεται ο συνολικός αριθμός κυττάρων σε έναν οργανισμό.

Αλλά παραδόξως, μεγάλα, μακρόβια ζώα αναπτύσσουν καρκίνο με παρόμοιους ρυθμούς με τα μικροσκοπικά, βραχύβια πλάσματα, (αυτό είναι το παράδοξο του Peto).  Σε μια νέα μελέτη, που δημοσιεύτηκε στις 13 Απριλίου στο περιοδικό Nature, οι επιστήμονες προσφέρουν μια πιθανή λύση σε αυτό το παζλ: Ανακάλυψαν ότι τα βραχύβια και μακρόβια θηλαστικά συσσωρεύουν παρόμοιο αριθμό γενετικών μεταλλάξεων κατά τη διάρκεια της ζωής τους, αλλά τα ζώα που έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής το κάνουν με πολύ πιο αργό ρυθμό.

«Έμεινα πραγματικά έκπληκτος» με τη δύναμη της σχέσης μεταξύ της διάρκειας ζωής και του ποσοστού μετάλλαξης σε διαφορετικά είδη, δήλωσε ο Alex Cagan, επιστήμονας στο Ινστιτούτο Wellcome Sanger στην Αγγλία και πρώτος συγγραφέας της μελέτης. Τα αποτελέσματα υποστηρίζουν τη θεωρία ότι τα ζώα γερνούν, τουλάχιστον εν μέρει, λόγω της συσσώρευσης μεταλλάξεων στα κύτταρά τους με την πάροδο του χρόνου – αν και η μελέτη δεν αποκαλύπτει ακριβώς πώς οι μεταλλάξεις συμβάλλουν στη διαδικασία γήρανσης. Με βάση τα αποτελέσματα αυτά ένα θηλαστικό πλησιάζει στο τέλος της διάρκειας ζωής του είδους του όταν έχει περίπου 3.200 μεταλλάξεις στα επιθηλιακά βλαστοκύτταρα του παχέος εντέρου, που ήταν ο συγκεκριμένος πληθυσμός κυττάρων που ανέλυσε η ομάδα. «Αλλά δεν πιστεύουμε ότι είναι επειδή στα 3.201, το ζώο θα πέσει νεκρό από υπερφόρτωση μετάλλαξης», είπε ο Cagan. Μάλλον, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η σχέση μεταξύ των ρολογιών μετάλλαξης των ζώων και της γήρανσης μπορεί να είναι λίγο πιο διαφοροποιημένη.

Για να δει πόσο γρήγορα χτυπούν τα ρολόγια μετάλλαξης σε διαφορετικά θηλαστικά, η ομάδα ανέλυσε γενετικό υλικό από 16 είδη: ανθρώπους, ασπρόμαυρους πιθήκους colobus, γάτες, αγελάδες, σκύλους, κουνάβια, καμηλοπαρδάλεις, φώκαινες, άλογα, λιοντάρια, ποντίκια, γυμνούς τυφλοπόντικες αρουραίους, κουνέλια, αρουραίους, λεμούριους με ουρά και τίγρεις. Από αυτά τα είδη, οι άνθρωποι έχουν τη μεγαλύτερη διάρκεια ζωής, περίπου 80 χρόνια. Ποντίκια και αρουραίοι είχαν τη μικρότερη διάρκεια ζωής, μεταξύ περίπου 3 και 4 ετών. Από καθένα από αυτά τα είδη, οι ερευνητές συνέλεξαν DNA από «κρύπτες», οι οποίες είναι μικροσκοπικές πτυχές που βρίσκονται στην επένδυση του λεπτού εντέρου και του παχέος εντέρου. Τα κύτταρα σε κάθε κρύπτη προέρχονται όλα από ένα μόνο βλαστοκύτταρο, που σημαίνει ότι είναι όλα κλώνοι αυτού του βλαστοκυττάρου. Προηγούμενες μελέτες υποδεικνύουν ότι, τουλάχιστον στους ανθρώπους, τα κύτταρα της κρύπτης αναλαμβάνουν μεταλλάξεις με σταθερό ρυθμό καθώς το άτομο γερνάει. Συνολικά, οι ερευνητές ανέλυσαν περισσότερα από 200 δείγματα ιστού κρύπτης από τα 16 είδη. Κάθε δείγμα περιείχε μερικές εκατοντάδες κύτταρα, σημείωσε ο Cagan.

Μέσω της ανάλυσής τους, οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι, όπως και στους ανθρώπους, τα κύτταρα της κρύπτης άλλων θηλαστικών συγκεντρώνουν επίσης μεταλλάξεις με σταθερό ρυθμό, χρόνο με τον χρόνο. Αλλά αυτό που ήταν εντυπωσιακό ήταν ότι αυτό το ποσοστό μετάλλαξης διέφερε δραστικά μεταξύ των ειδών. Οι ανθρώπινες κρύπτες συσσώρευαν τον μικρότερο αριθμό νέων μεταλλάξεων κάθε χρόνο, με μόλις 47, ενώ οι κρύπτες ποντικιών συγκέντρωναν τις περισσότερες, με 796 ετησίως. Συνολικά, ο ρυθμός μετάλλαξης κάθε είδους έδειξε αντίστροφη συσχέτιση με τη διάρκεια ζωής του, που σημαίνει ότι όσο αυξανόταν η διάρκεια ζωής ενός ζώου, ο ρυθμός των νέων μεταλλάξεων ανά έτος μειώθηκε.

Στο πλαίσιο αυτής της έρευνας, η ομάδα του Cagan ελπίζει να αποκαλύψει πώς η σταθερή συσσώρευση μεταλλάξεων στην πραγματικότητα συμβάλλει στη γήρανση. Σε αυτό το μέτωπο, η ομάδα έχει προτείνει μια θεωρία. Kαθώς όλα τα κύτταρα λαμβάνουν μεταλλάξεις με την πάροδο του χρόνου, ορισμένα από αυτά θα αναπτύξουν μεταλλάξεις σε κρίσιμα γονίδια που κανονικά θα ρυθμίζουν τη συμπεριφορά των κυττάρων. Αυτά τα κατεστραμμένα κύτταρα γίνονται χειρότερα στη δουλειά τους, αλλά είναι σε θέση να πολλαπλασιάζονται πιο αποτελεσματικά από τα γειτονικά τους. Και καθώς αυτά τα κύτταρα καταλαμβάνουν τους ιστούς του σώματος, αυτό θα προκαλούσε τελικά δυσλειτουργία των συστημάτων οργάνων, οδηγώντας σε ασθένειες και θάνατο.

Τα αρχικά συμπεράσματα της παραπάνω έρευνας αποδεικνύουν ότι τελικά η επιστήμη έχει ακόμα πολλές, ενδιαφέρουσες απαντήσεις να μας δώσει στο μέλλον…

Πηγή

Comments are disabled
Rate this article
4.8 (96.52%) 23 votes

Comments are closed.