نتایج شگفت‌انگیز درباره ژن‌های پیری
برای دهه‌ها دانشمندان در حال تهیه لیست مهمی از ژن‌های پیری رایج بودند. تصور می‌شود که این ژن‌ها روند پیری را در کل حیوانات در کرم‌ها گرفته، تا موش‌ها و انسان کنترل می‌کنند. اما تحقیقات اخیر نتایج شگفت انگیزی از ژن های پیری به دست داده اند
کد خبر :
۹۵۲۸۹
بازدید :
۱۰۴۵۰
فرادید | برای درک بهتر نقش باکتری‌ها در روند سلامتی و بیماری ها، محققان موسسه ملی بهداشت آمریکا، مگس‌های میوه را با آنتی بیوتیک پرورش دادند و فعالیت صد‌ها ژنی را که دانشمندان به طور سنتی تصور می‌کردند پیری را کنترل می‌کنند، مورد مطالعه و مشاهده قرار دادند.
او می‌افزاید: «شوکه کننده بود وقتی که متوجه شدیم فقط حدود ۳۰ ٪ از این ژن‌ها ممکن است مستقیماً در روند پیری نقش داشته باشند. امیدواریم که این نتایج به محققان پزشکی کمک کند تا نیرو‌هایی که زمینه ساز چندین اختلال مرتبط با سن هستند را درک کنند.»
در کمال تعجب، آنتی بیوتیک‌ها نه تنها عمر مگس‌ها را افزایش می‌دهند بلکه فعالیت بسیاری از این ژن‌ها را نیز به طرز چشمگیری تغییر می‌دهند. نتایج آن‌ها حاکی از آن است که تنها حدود ۳۰ ٪ از ژن‌ها که به طور سنتی با پیری مرتبط هستند ساعت داخلی موجود زنده را تنظیم می‌کنند در حالی که بقیه واکنش بدن به باکتری‌ها را منعکس می‌کنند.
به گزارش فرادید؛ دکتر ادوارد جینیگر، یکی از محققین این مقاله که در مجله ساینس به چاپ رسیده است می‌گوید: «برای دهه‌ها دانشمندان در حال تهیه لیست مهمی از ژن‌های پیری رایج بودند. تصور می‌شود که این ژن‌ها روند پیری را در کل حیوانات در کرم‌ها گرفته، تا موش‌ها و انسان کنترل می‌کنند.»او می‌افزاید: «شوکه کننده بود وقتی که متوجه شدیم فقط حدود ۳۰ ٪ از این ژن‌ها ممکن است مستقیماً در روند پیری نقش داشته باشند. امیدواریم که این نتایج به محققان پزشکی کمک کند تا نیرو‌هایی که زمینه ساز چندین اختلال مرتبط با سن هستند را درک کنند.»
نتایج به طور تصادفی اتفاق افتاد. تیم دکتر جینیگر، ژنتیک پیری را در نوعی مگس میوه به نام Drosophila مطالعه می‌کند. پیش از آن، این تیم نشان داده بود که چگونه یک سیستم ایمنی بیش فعال ممکن است نقشی اساسی در آسیب عصبی داشته باشد که زمینه ساز چندین اختلال پیری مغز است. با این حال، آن مطالعه نقشی را که ممکن است باکتری‌ها در این روند داشته باشند بررسی نکرده بود.
برای آزمایش این ایده، آن‌ها مگس‌های نر تازه متولد شده را با استفاده از آنتی بیوتیک پرورش دادند تا از رشد باکتری جلوگیری کنند. در ابتدا، آن‌ها فکر کردند که آنتی بیوتیک‌ها تأثیر کمی دارند یا اصلا تأثیرگذار نیستند. اما وقتی آن‌ها به نتایج نگاه کردند، چیز جالبی را مشاهده کردند. آنتی بیوتیک‌ها عمر مگس را حدود شش روز افزایش دادند؛ از ۵۷ روز برای مگس‌های کنترل تا ۶۳ برای مگس‌های تحت درمان.
دکتر آرویند کومار شوکلا، عضو تیم دکتر جینیگر و نویسنده‌ی اصلی این مقاله می‌گوید: «این یک جهش بزرگ در سن برای مگس‌ها است و اگر بخواهیم با عمر انسان مقایسه‌اش کنیم، معادل حدود ۲۰ سال زندگیِ بیشتر است. ما کاملاً غافلگیر شده بودیم که به چه علت مرگ این مگس‌ها تا به این حد به تأخیر افتاده بود.»
برای آزمایش این ایده، آن‌ها مگس‌های نر تازه متولد شده را با استفاده از آنتی بیوتیک پرورش دادند تا از رشد باکتری جلوگیری کنند. در ابتدا، آن‌ها فکر کردند که آنتی بیوتیک‌ها تأثیر کمی دارند یا اصلا تأثیرگذار نیستند. اما وقتی آن‌ها به نتایج نگاه کردند، چیز جالبی را مشاهده کردند. آنتی بیوتیک‌ها عمر مگس را حدود شش روز افزایش دادند؛ از ۵۷ روز برای مگس‌های کنترل تا ۶۳ برای مگس‌های تحت درمان.
دکتر آرویند کومار شوکلا، عضو تیم دکتر جینیگر و نویسنده‌ی اصلی این مقاله می‌گوید: «این یک جهش بزرگ در سن برای مگس‌ها است و اگر بخواهیم با عمر انسان مقایسه‌اش کنیم، معادل حدود ۲۰ سال زندگیِ بیشتر است. ما کاملاً غافلگیر شده بودیم که به چه علت مرگ این مگس‌ها تا به این حد به تأخیر افتاده بود.»
دکتر شوکلا و همکارانش به دنبال سرنخ‌هایی در ژن مگس‌ها بودند. به طور خاص، آن‌ها از تکنیک‌های پیشرفته ژنتیکی برای نظارت بر فعالیت ژن‌ها در سر مگس‌های ۱۰، ۳۰ و ۴۵ روزه استفاده کردند. در مطالعه قبلی، این تیم ارتباط بین سن مگس و فعالیت چندین ژن را کشف کرده بودند. در این مطالعه، آن‌ها دریافتند که رشد و پرورش مگس با استفاده از آنتی بیوتیک بسیاری از این پیوند‌ها را از بین می‌برد.
به طور کلی، فعالیت ژنی مگس‌هایی که با آنتی بیوتیک تغذیه می‌شوند با افزایش سن بسیار کم تغییر می‌کند. صرف نظر از سن واقعی آن‌ها، مگس‌های تحت درمان از نظر ژنتیکی شبیه مگس‌های ۳۰ روزه‌ی تحت کنترل بودند. به نظر می‌رسد این امر به دلیل وجود خط صاف در فعالیت حدود ۷۰ ٪ از ژن‌های محققان بررسی شده باشد. تصور می‌شود بسیاری از ژن‌ها پیری را کنترل می‌کنند.
دکتر شوکلا می‌گوید: «در ابتدا پذیرفتن این نتایج واقعا دشوار بود. بسیاری از این ژن‌ها از علائم کلیدی پیری هستند و با این حال نتایج ما نشان می‌دهد که فعالیت آن‌ها بیشتر تابعی از حضور باکتری است تا روند پیری.»
قابل ذکر است که این شامل ژن‌هایی است که استرس و ایمنی بدن را کنترل می‌کنند. محققان با گرسنگی دادن به تعدادی از مگس‌ها یا آلوده کردن برخی دیگر با باکتری‌های مضر، تأثیر آنتی بیوتیک‌ها بر روی این ژن‌ها را آزمایش کردند و هیچ روند مشخصی پیدا نکردند. در برخی سنین، آنتی بیوتیک‌ها به مگس‌ها کمک کردند تا بیش از حدِ طبیعی، از گرسنگی یا عفونت زنده بمانند، در حالی که در سنین دیگر دارو‌ها هیچ تاثیری نداشتند یا احتمال زنده ماندن را کاهش می‌دادند.
به طور کلی، فعالیت ژنی مگس‌هایی که با آنتی بیوتیک تغذیه می‌شوند با افزایش سن بسیار کم تغییر می‌کند. صرف نظر از سن واقعی آن‌ها، مگس‌های تحت درمان از نظر ژنتیکی شبیه مگس‌های ۳۰ روزه‌ی تحت کنترل بودند. به نظر می‌رسد این امر به دلیل وجود خط صاف در فعالیت حدود ۷۰ ٪ از ژن‌های محققان بررسی شده باشد. تصور می‌شود بسیاری از ژن‌ها پیری را کنترل می‌کنند.
دکتر شوکلا می‌گوید: «در ابتدا پذیرفتن این نتایج واقعا دشوار بود. بسیاری از این ژن‌ها از علائم کلیدی پیری هستند و با این حال نتایج ما نشان می‌دهد که فعالیت آن‌ها بیشتر تابعی از حضور باکتری است تا روند پیری.»
قابل ذکر است که این شامل ژن‌هایی است که استرس و ایمنی بدن را کنترل می‌کنند. محققان با گرسنگی دادن به تعدادی از مگس‌ها یا آلوده کردن برخی دیگر با باکتری‌های مضر، تأثیر آنتی بیوتیک‌ها بر روی این ژن‌ها را آزمایش کردند و هیچ روند مشخصی پیدا نکردند. در برخی سنین، آنتی بیوتیک‌ها به مگس‌ها کمک کردند تا بیش از حدِ طبیعی، از گرسنگی یا عفونت زنده بمانند، در حالی که در سنین دیگر دارو‌ها هیچ تاثیری نداشتند یا احتمال زنده ماندن را کاهش می‌دادند.
آزمایشات بیشتر این نتایج را تأیید می‌کردند. به عنوان مثال، محققان نتایج مشابهی را در مورد فعالیت ژن‌ها مشاهده کردند که با پرورش مگس‌ها در یک محیط کاملاً استریل و بدون آنتی بیوتیک از رشد باکتری جلوگیری شده بود. آن‌ها همچنین وقتی داده‌های مطالعه دیگری را که باعث افزایش مگس روی آنتی بیوتیک‌ها شده بود، تجزیه و تحلیل کردند، روند مشابهی مشاهده کردند. بار دیگر، آنتی بیوتیک‌ها بسیاری از ارتباطات بین پیری و فعالیت ژنی مشخص را قطع می‌کردند.
سرانجام این تیم تحقیقاتی، توضیحی ارائه داد در مورد اینکه چرا آنتی بیوتیک‌ها عمر مگس‌ها را در ۳۰ ٪ باقی مانده از ژن‌هایی که تجزیه و تحلیل کرده بودند، افزایش می‌دهد. به طور خلاصه، میزان تغییر فعالیت این ژن‌ها با افزایش سن در مگس‌هایی که از آنتی بیوتیک تغذیه می‌کردند، کمتر از حد نرمال بود.
جالب است بدانید که بسیاری از این ژن‌ها برای کنترل چرخه خواب-بیداری، تشخیص بو‌ها و نگهداری اسکلت‌های بیرونی یا پوسته‌های ترد مگس‌ها محصور هستند. آزمایشات مربوط به چرخه‌های خواب و بیداری، ارتباط این ژن‌ها با افزایش سن را تأیید می‌کند. فعالیت مگس‌های بیدار با افزایش سن کاهش یافته و با درمان آنتی بیوتیک مگس‌ها این روند افزایش می‌یابد.
دکتر جینیگر می‌گوید: «ما دریافتیم که برخی ژن‌ها در واقع ساعت داخلی بدن را تنظیم می‌کنند. در آینده میخواهیم تحقیق کنیم که کدام ژن‌ها واقعاً با روند پیری مرتبط هستند. اگر میخواهیم با پیری مبارزه کنی، باید دقیقاً بدانیم کدام ژن‌ها ساعت را تنظیم می‌کنند.»
منبع: Technology.org , NIH
سرانجام این تیم تحقیقاتی، توضیحی ارائه داد در مورد اینکه چرا آنتی بیوتیک‌ها عمر مگس‌ها را در ۳۰ ٪ باقی مانده از ژن‌هایی که تجزیه و تحلیل کرده بودند، افزایش می‌دهد. به طور خلاصه، میزان تغییر فعالیت این ژن‌ها با افزایش سن در مگس‌هایی که از آنتی بیوتیک تغذیه می‌کردند، کمتر از حد نرمال بود.
جالب است بدانید که بسیاری از این ژن‌ها برای کنترل چرخه خواب-بیداری، تشخیص بو‌ها و نگهداری اسکلت‌های بیرونی یا پوسته‌های ترد مگس‌ها محصور هستند. آزمایشات مربوط به چرخه‌های خواب و بیداری، ارتباط این ژن‌ها با افزایش سن را تأیید می‌کند. فعالیت مگس‌های بیدار با افزایش سن کاهش یافته و با درمان آنتی بیوتیک مگس‌ها این روند افزایش می‌یابد.
دکتر جینیگر می‌گوید: «ما دریافتیم که برخی ژن‌ها در واقع ساعت داخلی بدن را تنظیم می‌کنند. در آینده میخواهیم تحقیق کنیم که کدام ژن‌ها واقعاً با روند پیری مرتبط هستند. اگر میخواهیم با پیری مبارزه کنی، باید دقیقاً بدانیم کدام ژن‌ها ساعت را تنظیم می‌کنند.»
منبع: Technology.org , NIH
۰
