Oamenii de ştiinţă încearcă să desluşească secretele îmbătrânirii, astfel încât să putem trăi o viaţă mai sănătoasă pentru mai mult timp. Acum, cercetările asupra „genelor săritoare" dezvăluie un rol cheie pe care acestea îl au în modul în care corpul nostru îmbătrâneşte.
Cu toţii avem transpozoni (elemente genetice mobile/transpozabile - TE) în codul nostru ADN, şi anume mici elemente genetice care se pot reloca sau „sări" dintr-o zonă în alta a secvenţei de ADN.
Dacă ADN-ul este planul biologic pentru organismul uman, atunci transpozonii sunt părţi ale acestui plan care se pot deplasa în cadrul genomului. Acesta este un un proces natural care apare la oameni şi la alte animale, dar dacă nu este controlat cu atenţie, poate cauza probleme.
După ce au identificat anterior o secvenţă de reacţii moleculare numită calea Piwi-ARNpi şi au stabilit rolul acesteia în controlul transpozonilor, cercetătorii de la Universitatea Eötvös Loránd din Ungaria au vrut să vadă dacă manipularea acesteia ar putea modifica cumva procesul de îmbătrânire la viermii Caenorhabditis elegans.
Foto: Viermii Caenorhabditis elegans. Calea Piwi-piARNpi iluminată la viermii Caenorhabditis elegans. (Sturm et al., Nature Communications, 2023)
„În testele pe care le-am făcut privind durata de viaţă, prin simpla subreglare a transpozonilor sau supraexprimarea somatică a elementelor căii Piwi-ARNpi, am observat un avantaj semnificativ din punct de vedere statistic în ceea ce priveşte durata de viaţă", spune specialistul în genetică moleculară, Ádám Sturm, de la Universitatea Eötvös Loránd.
Potrivit cercetătorilor, descoperirea deschide uşa către o multitudine de aplicaţii potenţiale în lumea medicinei şi a biologiei.
Cu alte cuvinte, viermii au trăit sensibil mai mult atunci când activitatea transpozonilor a fost redusă prin intermediul Piwi-ARNpi, sugerând că o parte din motivul pentru care corpul nostru îmbătrâneşte se datorează modului în care aceste gene săritoare se deplasează în genomul ADN.
Explicaţia se potriveşte cu studiile asupra unor animale cum este şi aşa-numita meduză nemuritoare: un hidrozoar care este capabil să se regenereze continuu şi, teoretic, să trăiască veşnic (dacă nu ar fi vorba de boli sau prădători).
Modul în care calea Piwi-ARNpi suprimă transpozonii la această meduză şi la alte creaturi similare a fost, de asemenea, analizat anterior.
Dar, până acum, nu a fost clar dacă îmbătrânirea celulară a influenţat activitatea transpozonilor sau dacă activitatea acestora a influenţat îmbătrânirea celulară.
Cu acest studiu pe C. elegans, se pare că ultima ipoteză este corectă, oferindu-ne o altă perspectivă asupra modului în care organismele îmbătrânesc.
Mai mult, cercetătorii au observat, de asemenea, o creştere a metilării ADN N6-adenină în cadrul segmentelor transpozonilor - un tip de schimbare a activităţii genice care creşte activitatea acestora - pe măsură ce viermii îmbătrânesc, cu implicaţia că transpozonii devin din ce în ce mai implicaţi pe măsură ce îmbătrânim.
Toate aceste constatări sunt fascinante, spun cercetătorii, care cred că ar putea să modifice şi să influenţeze acest comportament al transpozonilor, astfel încât celulele să nu îmbătrânească atât de repede pe cât ar face-o.
Probabil că nu vom deveni niciodată meduze nemuritoare, dar am putea să ne asigurăm că populaţiile noastre în vârstă au mai puţine probleme cu bolile şi afecţiunile, susţine echipa maghiară.
„Această modificare epigenetică ar putea deschide calea pentru o metodă de determinare a vârstei din ADN, oferind un ceas biologic precis", spune specialistul în genetică moleculară, Tibor Vellai, de la Universitatea Eötvös Loránd.
Cercetarea a fost publicată recent, în Nature Communications.
