memo-x

Berita, komentar, dan fitur terbaru dari The Memo X

Regulasi gen mungkin menjadi kunci untuk hidup lebih lama

Para peneliti telah menemukan bahwa organisme berumur panjang sering menunjukkan ekspresi gen yang tinggi yang terlibat dalam perbaikan DNA, transportasi RNA dan regulasi kerangka seluler, dan ekspresi gen yang rendah yang terlibat dalam peradangan dan konsumsi energi.

Peneliti Universitas Rochester yang tertarik dengan genetika umur panjang mengusulkan target baru untuk memerangi penuaan dan gangguan terkait usia.

Penuaan mamalia pada tingkat yang sangat berbeda dibentuk oleh seleksi alam. Misalnya, tikus mol telanjang dapat hidup hingga 41 tahun, yang merupakan 10 kali umur tikus dan hewan pengerat lain dengan ukuran yang sama.

Apa yang menyebabkan umur panjang? Sebuah elemen penting dari teka-teki, menurut sebuah studi baru-baru ini oleh ahli biologi di Universitas Rochester, Hal ini ditemukan dalam mekanisme yang mengontrol ekspresi gen.

Vera Gorbunova, Doris Jones Cherry Profesor Biologi dan Kedokteran, Andrei Siluanov, penulis pertama publikasi, Jane Long Lu, seorang peneliti pascadoktoral di lab Gorbunova, dan peneliti lain melihat gen yang terkait dengan umur panjang dalam sebuah makalah baru-baru ini yang diterbitkan di metabolisme sel.

Temuan mereka menunjukkan bahwa dua mekanisme pengaturan yang mengatur ekspresi gen, yang dikenal sebagai jaringan sirkadian dan jaringan pluripoten, sangat penting untuk umur panjang. Penemuan ini penting untuk memahami bagaimana umur panjang muncul serta untuk memberikan target baru untuk anti-penuaan dan gangguan terkait usia.

Grafik berumur panjang vs. berumur pendek dari spesies berumur panjang

Ketika membandingkan pola ekspresi gen dari 26 spesies dengan usia bervariasi, ahli biologi University of Rochester menemukan bahwa sifat-sifat gen yang berbeda dikendalikan oleh jaringan sirkadian, atau jaringan pluripotensi. Kredit: Ilustrasi Universitas Rochester / Julia Joshby

Membandingkan gen umur panjang

Dengan rentang hidup maksimum mulai dari 2 tahun (tikus) hingga 41 tahun (tikus mol telanjang), para peneliti menganalisis pola ekspresi gen dari 26 spesies mamalia. Mereka menemukan ribuan gen yang secara positif atau negatif terkait dengan umur panjang dan terkait dengan umur maksimum spesies.

READ  Kabupaten yang paling sedikit divaksinasi di New Jersey mengalami peningkatan 60% dalam kasus COVID-19 dibandingkan dengan kabupaten yang paling banyak divaksinasi.

Mereka menemukan bahwa spesies berumur panjang cenderung memiliki ekspresi gen yang lebih rendah yang terlibat dalam metabolisme energi dan peradangan. dan ekspresi gen yang tinggi yang terlibat dalam[{” attribute=””>DNA repair, RNA transport, and organization of cellular skeleton (or microtubules). Previous research by Gorbunova and Seluanov has shown that features such as more efficient DNA repair and a weaker inflammatory response are characteristic of mammals with long lifespans.

The opposite was true for short-lived species, which tended to have high expression of genes involved in energy metabolism and inflammation and low expression of genes involved in DNA repair, RNA transport, and microtubule organization.

Two pillars of longevity

When the researchers analyzed the mechanisms that regulate the expression of these genes, they found two major systems at play. The negative lifespan genes—those involved in energy metabolism and inflammation—are controlled by circadian networks. That is, their expression is limited to a particular time of day, which may help limit the overall expression of the genes in long-lived species.

This means we can exercise at least some control over the negative lifespan genes.

“To live longer, we have to maintain healthy sleep schedules and avoid exposure to light at night as it may increase the expression of the negative lifespan genes,” Gorbunova says.

On the other hand, positive lifespan genes—those involved in DNA repair, RNA transport, and microtubules—are controlled by what is called the pluripotency network. The pluripotency network is involved in reprogramming somatic cells—any cells that are not reproductive cells—into embryonic cells, which can more readily rejuvenate and regenerate, by repackaging DNA that becomes disorganized as we age.

READ  Untuk pertama kalinya, fisikawan mendeteksi tanda-tanda neutrino di Large Hadron Collider

“We discovered that evolution has activated the pluripotency network to achieve a longer lifespan,” Gorbunova says.

The pluripotency network and its relationship to positive lifespan genes is, therefore “an important finding for understanding how longevity evolves,” Seluanov says. “Furthermore, it can pave the way for new antiaging interventions that activate the key positive lifespan genes. We would expect that successful antiaging interventions would include increasing the expression of the positive lifespan genes and decreasing the expression of negative lifespan genes.”

Reference: “Comparative transcriptomics reveals circadian and pluripotency networks as two pillars of longevity regulation” by J. Yuyang Lu, Matthew Simon, Yang Zhao, Julia Ablaeva, Nancy Corson, Yongwook Choi, KayLene Y.H. Yamada, Nicholas J. Schork, Wendy R. Hood, Geoffrey E. Hill, Richard A. Miller, Andrei Seluanov and Vera Gorbunova, 16 May 2022, Cell Metabolism.
DOI: 10.1016/j.cmet.2022.04.011

The study was funded by the National Institute on Aging.