Uued väljaanded
C. elegans'i mudelil tehtud uuring näitab, et mRNAde tasakaal rakkudes mõjutab eluiga
Viimati vaadatud: 02.07.2025
Kõik iLive'i sisu vaadatakse meditsiiniliselt läbi või seda kontrollitakse, et tagada võimalikult suur faktiline täpsus.
Meil on ranged allhanke juhised ja link ainult mainekate meediakanalite, akadeemiliste teadusasutuste ja võimaluse korral meditsiiniliselt vastastikuste eksperthinnangutega. Pange tähele, et sulgudes ([1], [2] jne) olevad numbrid on nende uuringute linkideks.
Kui tunnete, et mõni meie sisu on ebatäpne, aegunud või muul viisil küsitav, valige see ja vajutage Ctrl + Enter.
Miks mõned inimesed elavad kauem kui teised? Meie DNA geenid on olulised haiguste vältimisel ja üldise tervise säilitamisel, kuid genoomijärjestuse erinevused selgitavad vähem kui 30% inimese eluea loomulikust varieeruvusest.
Vananemise mõjude uurimine molekulaarsel tasandil võiks valgustada eluea varieeruvust, kuid andmete kogumine sellise kiiruse, ulatuse ja kvaliteediga, mis on vajalik selle uurimiseks inimestel, on võimatu. Seega pöörduvad teadlased usside (Caenorhabditis elegans) poole. Inimestel on palju bioloogilisi sarnasusi nende väikeste olenditega, kellel on samuti suur loomulik eluea varieeruvus.
Genoomilise Regulatsiooni Keskuse (CRG) teadlased jälgisid kontrollitud keskkonnas tuhandeid geneetiliselt identseid usse. Isegi kui toitumine, temperatuur ning kokkupuude kiskjate ja patogeenidega olid kõigi usside puhul samad, elasid paljud neist keskmisest kauem või lühemat eluiga.
Uuring näitas selle variatsiooni algpõhjust mRNA taseme muutustena idurakkudes (paljunemises osalevad rakud) ja somaatilistes rakkudes (keha moodustavad rakud). Nende kahe rakutüübi vaheline mRNA tasakaal häirub ehk "lahtiühendub" aja jooksul, mistõttu mõned inimesed vananevad kiiremini kui teised. Tulemused avaldati ajakirjas Cell.
Uuring näitas ka, et lahtisidumise protsessi ulatust ja kiirust reguleerib vähemalt 40 erineva geeni rühm. Need geenid mängivad kehas palju erinevaid rolle, alates ainevahetusest kuni neuroendokriinse süsteemini. Kuid uuring on esimene, mis näitab, et need kõik koosmõjul mõned inimesed elavad kauem kui teised.
Mõnede geenide väljalülitamine pikendas usside eluiga, teiste väljalülitamine aga lühendas seda. Need tulemused viitavad üllatavale võimalusele: usside vananemise loomulikud erinevused võivad peegeldada paljude erinevate geenide aktiivsuse juhuslikkust, mistõttu näib, et indiviididel on olnud paljude erinevate geenide väljalülitamine.
„See, kas uss elab 8 või 20 päeva, sõltub näiliselt juhuslikest erinevustest nende geenide aktiivsuses. Mõned ussid näivad olevat lihtsalt õnnelikud, et neil on õige geenide komplekt õigel ajal aktiveeritud,“ ütleb dr Matthias Eder, artikli esimene autor ja Genoomilise Regulatsiooni Keskuse teadur.
Kolme geeni – aexr-1, nlp-28 ja mak-1 – väljalülitamine avaldas eluea varieerumisele eriti dramaatilist mõju, vähendades vahemikku umbes 8 päevalt vaid 4-le. Kõigi isendite eluea ühtlase pikendamise asemel pikendas ükskõik millise geeni eemaldamine oluliselt lühiealiste usside eluiga, samas kui kõige kauem elanud usside eluiga jäi praktiliselt samaks.
Teadlased täheldasid samu mõjusid ka terviseperioodile ehk tervena veedetud eluperioodile, mitte ainult füüsilisele elule. Ainult ühe geeni väljalülitamine oli piisav, et madala terviseperioodiga ussidel ebaproportsionaalselt parandada tervena vananemist.
„Asi pole surematute usside loomises, vaid vananemisprotsessi õiglasemaks muutmises, kui see praegu on. Me teeme sisuliselt seda, mida arstid teevad – võtame usse, kes sureksid varem kui nende eakaaslased, ja muudame nad tervemaks, aidates neil elada lähemal oma maksimaalsele potentsiaalsele elueale. Kuid me teeme seda vananemise aluseks olevate bioloogiliste mehhanismide sihtimise kaudu, mitte ainult haigete inimeste ravimise kaudu. See muudab populatsiooni sisuliselt ühtlasemaks ja pikemaealisemaks,“ ütles dr Nick Stroustrup, uuringu vanemautor ja Genoomilise Regulatsiooni Keskuse meeskonna juht.
Uuring ei käsitle, miks geenide keelamine ei näi usside tervist negatiivselt mõjutavat.
„Mitmed geenid võivad omavahel suheldes teatud vanuse järel luua sisseehitatud koondamise. Samuti võib olla, et geene ei vaja isendid, kes elavad turvalises ja mugavas keskkonnas, näiteks laboris. Metsiku looduse karmides tingimustes võivad need geenid olla ellujäämise seisukohalt kriitilisemad. Need on vaid mõned töötavad teooriad,“ ütleb dr Eder.
Teadlased tegid oma avastused, töötades välja meetodi, mis mõõdab RNA molekule erinevates rakkudes ja kudedes, kombineerides seda "Lifespan Machine'iga" – seadmega, mis jälgib tuhandete nematoodide kogu elu korraga. Ussid elavad masina sees olevas Petri tassis skänneri silma all.
Seade filmib nematoode kord tunnis, kogudes nende käitumise kohta rohkelt andmeid. Teadlased plaanivad luua sarnase masina, et uurida vananemise molekulaarseid põhjuseid hiirtel, kelle bioloogia sarnaneb rohkem inimeste omaga.