طريقة جديدة لتغيير الجينوم أدت إلى زيادة متوسط ​​العمر المتوقع بنسبة 82٪

الشيخوخة هي عملية لا مفر منهايحدث لكل كائن حي على وجه الأرض. تتمثل إحدى الآليات الرئيسية للشيخوخة في تراكم الضرر في الخلايا والأنسجة الناتج عن التعرض للجذور الحرة والإجهاد التأكسدي وعوامل أخرى. بالإضافة إلى ذلك ، ترتبط الشيخوخة بالتغيرات في جينوم الخلية ، مما يؤدي إلى انخفاض قدرة الخلايا على الانقسام والتجدد. لكن بفضل البحث العلمي يمكننا التعرف على آليات الشيخوخة وتطوير طرق لمكافحتها. تلعب الهندسة الوراثية دورًا مهمًا للغاية في هذه العملية. وهكذا ، أظهرت دراسة حديثة أجريت على خلايا الخميرة كيف يمكن إبطاء هذه العملية.

مع تقدم العمر ، يفقد الشخص حوالي 10٪ من كتلة الدماغ بحلول سن السبعين.

المحتوى

• 1 كيف تحدث الشيخوخة؟
• 2 كيف تمكن العلماء من إبطاء الشيخوخة
• 3 ـ تنظيم الجينات وتأثيره على الشيخوخة
• 4 دراسة شيخوخة الخميرة

كيف تحدث الشيخوخة؟

إحدى النظريات الرئيسية للشيخوخة هي النظريةالشوارد الحرة. وفقًا لها ، تحدث عملية الشيخوخة بسبب تراكم الجذور الحرة - وهي جزيئات غير مستقرة يمكن أن تدمر الخلايا وتسبب تفاعلات كيميائية حيوية مختلفة في الجسم. نتيجة لذلك ، تبدأ الخلايا والأنسجة في فقدان قدرتها على التجدد والإصلاح ، مما يؤدي إلى الشيخوخة.

في سن الثلاثين تقريبًا ، نبدأ في فقدان كتلة العضلات وقوتها ، وفي كل عقد نفقد حوالي 3-5٪ من كتلة عضلاتنا.

بالإضافة إلى ذلك ، قد تترافق الشيخوخة معالتغييرات في المعلومات الجينية. في هذه الحالة ، يتم تفسير الشيخوخة من خلال حقيقة أن الخلايا لا يمكنها التكاثر بشكل صحيح ، مما يؤدي إلى حدوث خلل في وظائف الجسم. بالإضافة إلى ذلك ، هناك جينات معينة في مادتنا الوراثية تقلل من مقاومة الجسم للأمراض المختلفة ، ويمكن أن تؤثر أيضًا على الشيخوخة المتسارعة.

أحد المكونات الهامة لعملية الشيخوخةهو انخفاض في إنتاج الهرمون. مع تقدمنا ​​في العمر ، تبدأ مستويات الهرمونات مثل هرمون التستوستيرون والإستروجين وهرمون النمو في الانخفاض. هذا يؤدي إلى تغيير في الوظائف الفسيولوجية للجسم ، مثل كتلة العضلات وكثافة العظام والتمثيل الغذائي.

أخيرًا ، قد تترافق الشيخوخة مع التدهوروظائف جهاز المناعة. مع تقدمنا ​​في العمر ، يصبح جهاز المناعة أقل فعالية في مكافحة العدوى والأمراض الأخرى ، مما يؤدي إلى زيادة خطر الإصابة بالأمراض المزمنة.

كيف تمكن العلماء من إبطاء الشيخوخة

تخضع خلايانا لتغييرات متعددةفي عملية الحياة ، التي بسببها يضعفون ويموتون في النهاية. ومع ذلك ، كشفت الدراسات الحديثة عن تطور مثير للغاية: يمكن للخلايا المكونة من نفس المادة الجينية وفي نفس البيئة أن تمر عبر مسارات مختلفة للشيخوخة. يتشوه بعضها نتيجة لانخفاض استقرار الحمض النووي ، بينما يرجع البعض الآخر إلى تقلص الميتوكوندريا ، وهي الخلايا التي تنتج الطاقة للجسم. مع تقدمنا ​​في العمر ، يمكن أن تتدهور الميتوكوندريا ، مما يؤدي إلى انخفاض في الطاقة الكامنة للخلايا والأعضاء.

الأكسدة هي أحد العوامل الرئيسية للشيخوخة. طوال الحياة ، ننتج باستمرار الجذور الحرة التي تدمر الخلايا ويمكن أن تؤدي إلى أمراض مختلفة.

لإبطاء الشيخوخة ، العلماءكان عليّ أن أعمل بجد بما يكفي لإنشاء "ساعة" وراثية. وتتمثل وظيفتها الرئيسية في التبديل بين "الأنماط" المسؤولة عن الشيخوخة ، وبالتالي إطالة عمر الخلايا. باستخدام الدوائر الجينية ، تمكن فريق من العلماء من إجراء تجربة على خلايا الخميرة ، مما أدى إلى زيادة في الأداء بنسبة تصل إلى 82٪.

انظر أيضًا: قام العلماء بتجديد شباب الفئران: تم عكس الشيخوخة.

لتحقيق النجاح ، اعتمد الباحثون علىالبيانات الواردة في وقت سابق. ووصفوا آليات وتعريف مسارات الشيخوخة. وأيضًا تم اقتراح طريقة لتغيير البيانات الجينية لإطالة عمر الخلايا.

كما ورد في مجلة Science - nowيستخدم الباحثون البيولوجيا التركيبية لمنع الخلايا من الوصول إلى البلى المرتبط بالشيخوخة. تم العثور على الدوائر التنظيمية للجينات المسؤولة عن العديد من الوظائف الفسيولوجية ، بما في ذلك الشيخوخة ، في الخلايا النباتية والحيوانية والبشرية. يمكن لهذا الحل الجديد أن يطيل عمر الخلايا بشكل كبير ويكون له تأثير كبير على الطب والبيولوجيا.

تنظيم الجينات وتأثيره على الشيخوخة

حقيقة مثيرة للاهتمام هي تلك الوراثيةيمكن التحكم في السلاسل بواسطة آليات مشابهة للدوائر الكهربائية. اتضح من البحث أنه ليس كل الخلايا تتقدم في العمر بنفس الطريقة ، حتى لو كان تنظيمها الجيني تحت السيطرة. ابتكر العلماء "عملية شيخوخة ذكية" لزيادة عمر الخلايا ، مما يسمح لها بالتبديل بين آليات الشيخوخة المختلفة.

يمكن أن تقلل الشيخوخة من قدرة الشخص على امتصاص بعض الفيتامينات والمعادن ، مما قد يؤدي إلى نقص التغذية.

من خلال التعديل الجيني ، همأعاد تصميم الدائرة التي تتحكم في الشيخوخة وخلقت حلقة ردود فعل سلبية تمنع هذه العملية. تشبه الدائرة المولد الذي يتسبب في تبديل الخلايا بين حالتين من "الشيخوخة" ، مما يؤدي إلى تجنب البقاء في حالة واحدة وإبطاء تنكس الخلية.

قد يكون من المثير للاهتمام - هل من الممكن منع شيخوخة الخلايا؟

بالإضافة إلى ذلك ، استخدم المؤلفون الكمبيوترالنمذجة لاختبار الأفكار قبل إنشاء أو تعديل الدوائر في الخلايا. سمح لهم ذلك بتبسيط العملية وتوفير الوقت والموارد. وأظهرت نتائج البحث زيادة ملحوظة في عمر الخلايا وحققت رقماً قياسياً جديداً في مجال إطالة عمر الخلايا بمساعدة التأثيرات الجينية والكيميائية.

أبحاث شيخوخة الخميرة

درس الفريق في بحثهم خلايا الخميرة المتخصصة. تم استخدامها لدراسة الأنماط الأساسية للشيخوخة ، وتتبع أيضًا عملية التغيير بأكملها التي حدثت في الخلايا.

على الرغم من كل التغييرات مع التقدم في السن ، يستمر الكثير من الناس في البقاء نشيطين وصحيين طوال حياتهم من خلال التغذية السليمة والنشاط البدني والعناية بصحتهم.

ساعدت هذه البيانات العلماء في تحديد الأنماطواستخدام التعديل الوراثي الذي حقق نجاحًا هائلاً. نتج عن النتيجة النهائية زيادة بنسبة 82٪ في عمر الخلية. سيساعد مثل هذا النموذج على استخدام تقنيات مماثلة لتغيير العمليات لدى البشر.

إذا استمروا في العثور على سر الشباب ، فتأكد من أننا سننشره أولاً - اشترك في قناتنا البرقية و zen ، وابق على اطلاع على آخر الأخبار من عالم العلوم!

هذه الدراسة هي مثال ناجحتطبيقات البيولوجيا التركيبية لإعادة برمجة عملية شيخوخة الخلايا. في الوقت الحالي ، يواصل فريق الباحثين إجراء التجارب في مجال شيخوخة أنواع مختلفة من الخلايا البشرية ، بما في ذلك الخلايا الجذعية والخلايا العصبية.