Descobrimos um sutil desequilíbrio genético que pode levar ao envelhecimento: ScienceAlert

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Os cientistas descobriram uma reviravolta extremamente sutil na genética das células envelhecidas, que parece torná-las cada vez menos funcionais com o passar do tempo.

Rpesquisadores da Northwestern University revelaram animais como camundongos, ratos, killifish e até humanos mostram um desequilíbrio gradual de genes longos e curtos em praticamente todas as células do corpo à medida que envelhecem.

A descoberta sugere que não existem genes específicos que controlam o processo de envelhecimento. Em vez disso, a velhice parece ser governada por mudanças em nível de sistemas com efeitos complexos. E isso pode afetar milhares de genes diferentes e suas respectivas proteínas.

Para um gene individual, no entanto, as mudanças são tão pequenas que chegam a ser insignificantes. Provavelmente é por isso que eles passaram despercebidos até agora.

“Temos nos concentrado principalmente em um pequeno número de genes, pensando que alguns poucos genes explicariam a doença”, disse. diz Universidade do Noroeste cientista de dados Luís Amaral.

“Então, talvez não estivéssemos focados na coisa certa antes. Agora que temos esse novo entendimento, é como ter um novo instrumento. É como Galileu com um telescópio, olhando para o espaço. Observar a atividade genética através dessa nova lente permitirá ver os fenômenos biológicos de maneira diferente”.

Normalmente, em uma célula individual ou em um grupo de células, um código representado no DNA é traduzido em RNA, tornando-se uma coleção de instruções flutuantes conhecidas como transcriptoma.

Essa biblioteca móvel de receitas genéticas é o que a célula usa para criar suas partes e realizar suas várias funções. Seu conteúdo também parece mudar com a idade.

Em um animal jovem e saudável, a atividade dos genes curtos e longos é equilibrada em um transcriptoma, e esse equilíbrio é cuidadosamente monitorado e mantido. Mas à medida que um indivíduo envelhece, os genes curtos tornam-se uma tendência dominante.

Em vários tipos diferentes de animais, de fato, transcriptomas mais curtos proliferaram com a idade.

“As mudanças na atividade dos genes são muito, muito pequenas, e essas pequenas mudanças envolvem milhares de genes”, disse. explica biólogo do desenvolvimento Thomas Stoeger.

“Descobrimos que essa mudança era consistente em diferentes tecidos e em diferentes animais. Encontramos isso em quase todos os lugares. Acho muito elegante que um único princípio relativamente conciso pareça explicar quase todas as mudanças na atividade dos genes que ocorrem nos animais medida que envelhecem.”

Como o próprio processo de envelhecimento, a transição para transcriptomas menores começa cedo e é gradual.

Em ratos, as amostras de tecido colhidas aos 4 meses de idade tinham um comprimento médio de genes relativamente maior do que aquelas coletadas aos 9 meses de idade.

As alterações do transcriptoma encontradas em killifish com idade de 5 semanas a 39 semanas foram semelhantes.

Para testar o padrão em humanos, os pesquisadores recorreram a dados do Expressão genótipo-tecido (GTEx), que fornece publicamente informações genéticas coletadas de quase 1.000 indivíduos falecidos.

Entre os humanos, o comprimento do transcriptoma foi mais uma vez considerado preditivo de idade avançada, tornando-se significativo na faixa etária de 50 a 69 anos.

Em comparação com a faixa etária mais jovem de 30 a 49 anos, o grupo mais velho mostrou transcrições mais longas que eram menos propensas a “dobrar” ou se tornarem funcionalmente ativas em comparação com as mais curtas.

“O resultado para humanos é muito forte porque temos mais amostras para humanos do que para outros animais”, disse. diz Amaral.

“Também foi interessante porque todos os camundongos que estudamos são geneticamente idênticos, do mesmo sexo e criados nas mesmas condições de laboratório, mas os humanos são todos diferentes. Todos morreram por causas diferentes e em idades diferentes. Analisamos amostras de homens e mulheres separadamente e encontraram o mesmo padrão.”

Ainda não satisfeitos com seus resultados, os pesquisadores da Northwestern investigaram o efeito de vários antienvelhecimento intervenções no comprimento dos transcriptomas. A maioria das intervenções favoreceu transcrições longas, apesar de seus diferentes impactos no corpo.

Os autores concluem que o envelhecimento não pode ser resumido a uma única origem do desequilíbrio do transcriptoma.

Em vez disso, eles argumentar que “múltiplas condições ambientais e internas” provavelmente levam os genes curtos a se tornarem mais ativos no corpo.

“Estimulados por nossas descobertas sobre intervenções antienvelhecimento, acreditamos que entender a direção da causalidade entre outras alterações celulares e transcriptômicas dependentes da idade e o desequilíbrio do transcriptoma associado ao comprimento pode abrir novas direções de pesquisa para intervenções antienvelhecimento”, escreveram os autores. concluir.

O estudo foi publicado em Natureza Envelhecimento.



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