Naukowcy opisali jeden z mechanizmów powstrzymywania starzenia

Naukowcy opisali jeden z mechanizmów powstrzymywania starzenia
Naukowcy opisali jeden z mechanizmów powstrzymywania starzenia
Anonim

Naukowcy odkryli, że afrykańskie ryby Killi mają zdolność, w niesprzyjających warunkach zewnętrznych, do zatrzymania swojego rozwoju na długi czas, czasami przekraczając długość życia. Autorzy odkrycia uważają, że badanie mechanizmów tego zjawiska pomoże znaleźć sposób na zatrzymanie starzenia się człowieka. Wyniki opublikowano w czasopiśmie Science.

Afrykańska ryba Killi, czyli Nothobranchius furzeri, ma najkrótszy cykl życiowy ze wszystkich zwierząt. Zamieszkując krótko żyjące jeziora Afryki, przystosował się do niestabilnych warunków środowiskowych.

Po porze deszczowej na sawannie tworzą się tymczasowe jeziora, które wysychają po pięciu do sześciu miesiącach. W tym czasie ryby Killi powinny rosnąć, osiągać dojrzałość płciową i składać jaja. I wtedy zaczyna się zabawa.

Jaja mogą leżeć na dnie wyschniętego jeziora przez kilka miesięcy, a nawet lat, czekając na nowe deszcze, które zapoczątkują rozwój narybku. Oznacza to, że wzrost zarodka jest „wstrzymany” na czas nieokreślony. Taki mechanizm genetyczny ukształtował się u zabójczych ryb w ciągu milionów lat ewolucji w warunkach okresowej suszy. Naukowcy uważają, że badanie tego zjawiska, zwanego diapauzą, może mieć duże znaczenie w poszukiwaniu mechanizmów kontroli starzenia.

Amerykańscy i kanadyjscy badacze pod kierunkiem prof. Anne Brunet z Uniwersytetu Stanforda zbadali biologiczne mechanizmy diapauzy u afrykańskiego turquoise killy i odkryli, że zjawisko to jest związane z dezaktywacją genów zaangażowanych w proliferację komórek i rozwój narządów, podczas gdy aktywność genów związanych z utrzymanie mięśni i metabolizm, wręcz przeciwnie wzrasta podczas diapauzy.

Analiza transkryptomiczna wykazała, że podczas diapauzy najbardziej aktywowane geny należą do kompleksu białek Polycomb, w szczególności białko CBX7. W jądrze CBX7 DNA wiąże się ze specyficznymi histonami. Zdaniem naukowców wiązanie to wpływa na aktywność wielu genów, w tym genów zaangażowanych w funkcję i metabolizm mięśni, co pomaga utrzymać mięśnie w okresie diapauzy.

„Diapauza to fascynujący stan „zawieszonego życia”, który może zachować złożony organizm przez długi czas bez widocznych kompromisów w późniejszym życiu” – powiedział Brunet w komunikacie prasowym.

Autorzy stwierdzili, że wstrzymanie rozwoju na etapie embrionalnym nie wpływa na przyszłą długość życia ryb, ich płodność w wieku dorosłym ani wzrost.

„Można przypuszczać, że włączenie stanu takiego jak diapauza, czyli wykorzystanie molekularnego mechanizmu diapauzy w niektórych dorosłych tkankach lub komórkach może pomóc w ich utrzymaniu przez długi czas” – mówi naukowiec. Uważam, że interesujące jest zrozumienie, w jaki sposób akumulację uszkodzeń w czasie można zatrzymać lub wstrzymać. Badanie diapauzy daje nam taką możliwość”.

Zalecana: