پستانداران از موجودات بسیار کوچک با طول عمر چند سال تا نهنگ‌هایی که بیش از یک قرن زندگی می‌کنند، متغیر هستند و این سوالات را مطرح می‌کنند که چگونه پیری چنین تفاوت‌هایی را شکل می‌دهد و چه نیروهایی برخی از حیوانات را برای مدت طولانی سالم نگه می‌دارد.
کارشناسان مدت‌هاست که گمان می‌کنند تغییرات در ماشین‌آلات میکروسکوپی درون سلول‌ها ممکن است نقش داشته باشند. یک مطالعه نوظهور اکنون نشان می‌دهد که تنظیمات جزئی خاصی در پروتئین‌های ما میتواند راز زندگی بهتر، نه فقط طولانی‌تر را در خود داشته باشد.
مطالعات اخیر دانشگاه بار-ایلان به تغییرات پس از ترجمه خاصی در پروتئین‌ها اشاره دارد که میتواند با طول عمر سالم‌تر مرتبط باشد این تیم به رهبری پروفسور حایم کوهن از مرکز طول عمر سالم انسان ساگول در دانشکده علوم زیستی گودمن دانشگاه بار-ایلان، از یک ابزار محاسباتی جدید برای بررسی چگونگی ظهور این تغییرات پروتئینی در گونه‌هایی با طول عمر چشمگیر استفاده کرد.
نشانه‌های پیری و طول عمر
طبیعت میلیون‌ها سال است که یک آزمایش بزرگ را به پیش برده و سرنخ‌هایی در مورد آنچه به بقای برخی گونه‌ها کمک می‌کند، ارائه می‌دهد محققان متوجه شدند که نهنگ‌ها، فیل‌ها و حتی برخی از جمعیت‌های انسانی به نظر می‌رسد که تهدیدات جدی مانند سرطان را بهتر از حد انتظار مدیریت می‌کنند دانشمندان با مقایسه این حیوانات با همتایان کوتاه‌عمر خود، الگوهای کلیدی را در پروتئین‌های مسئول حفظ سلول کشف کردند. هر یافته‌ای نشان می‌دهد که تغییرات مولکولی خاصی از فیزیولوژی مقاوم‌تری حمایت می‌کنند.
الگوهای پروتئینی مرتبط با پیری سالم
برای کشف این الگوها، این تیم ابزاری به نام PHARAOH (تنظیم‌کننده مثبت تغییرات پس از ترجمه طول عمر سالم) را توسعه داد. این ابزار توالی‌های پروتئینی را در 107 گونه مختلف پستاندار تجزیه و تحلیل کرد و به دنبال تغییرات مرتبط با طول عمر بود.
PHARAOH با استفاده از داده‌های تکاملی، توانست مشخص کند که کدام تغییرات پروتئینی در حیوانات با طول عمر طولانی باقی مانده‌اند. این امر به دانشمندان اجازه داد تا مکان‌های استیلاسیون خاصی را شناسایی کنند که ممکن است از پیری سالم‌تر در طول نسل‌ها حمایت کنند.
تغییرات پروتئینی چگونه اهمیت دارند؟
پروتئین‌ها مولکول‌هایی هستند که بافت‌ها را می‌سازند، فرآیندهای شیمیایی را اجرا می‌کنند و بدن ما را در طول پیری عملکردی نگه می‌دارند. آن‌ها تحت استیلاسیون قرار می‌گیرند، فرآیندی که برچسب‌های شیمیایی کوچک را اضافه یا حذف می‌کند، که یک نمونه از تغییرات پس از ترجمه است.
این برچسب‌ها نحوه تا خوردن پروتئین‌ها، تعامل آن‌ها و حمایت از بخش‌های مختلف متابولیسم ما را شکل می‌دهند. یک مطالعه نشان داد که تنظیم عملکرد پروتئین‌های مرتبط با ترمیم DNA و تولید انرژی میتواند طول عمر را در موجودات مدل افزایش دهد.
نهنگ‌ها اسرار عمر طولانی را آشکار می‌کنند
نهنگ‌ها یک مطالعه موردی جذاب در مورد طول عمر سالم ارائه می‌دهند علیرغم داشتن تریلیون‌ها سلول بیشتر از انسان و زندگی بیش از 100 سال، آن‌ها به ندرت به سرطان مبتلا می‌شوند. این پدیده، که به عنوان پارادوکس پتو شناخته می‌شود، دهه‌هاست که محققان را متحیر کرده است.
مطالعه جدید نور جدیدی بر این معما می‌تاباند. این مطالعه نشان داد که نهنگ‌ها و سایر پستانداران با طول عمر طولانی الگوهای منحصربه‌فردی در تغییرات پروتئینی دارند که احتمالاً به سرکوب رشد تومور کمک می‌کند این تنظیمات مداوم در زیست‌شناسی مولکولی آن‌ها ممکن است به عنوان دفاع داخلی در برابر بیماری‌های مرتبط با سن عمل کند.
تغییرات پروتئینی ممکن است از بیماری‌ها پیشگیری کنند
این تحقیق جدید نشان می‌دهد که تغییر پروتئین‌ها ممکن است توضیح دهد که چرا پستانداران بزرگ علیرغم داشتن سلول‌های بسیار بیشتر، به ندرت از سرطان افسارگسیخته رنج می‌برند شیوع کمتر برخی از سرطان‌ها میتواند ناشی از تغییرات مولکولی استراتژیک در پروتئین‌هایی باشد که تقسیم سلولی را تحت کنترل نگه می‌دارند.
پروفسور کوهن گفت: «یافته‌های ما مسیر امیدوارکننده‌ای را برای درک چگونگی محافظت تغییرات پروتئینی در برابر بیماری‌های مرتبط با سن و ارتقای زندگی طولانی‌تر و سالم‌تر ارائه می‌دهد.» اگر این تغییرات از طریق درمان‌های آینده قابل تطبیق باشند، می‌توانیم روش‌های بیشتری برای محافظت از انسان در برابر شرایط مرتبط با سن مشاهده کنیم.
مبارزه با پیری از طریق تغییرات پروتئینی
دانشمندان امیدوارند که استفاده از این تغییرات پروتئینی در نهایت شرایطی مانند دیابت و تخریب عصبی را مهار کند. یک تحقیق نشان داد که تقویت عملکرد SIRT6 به طول عمر بیشتر موش‌ها کمک می‌کند و به یک استراتژی بالقوه برای بهبود سلامت در سنین پیری اشاره دارد.
با جمع‌آوری اطلاعات بیشتر توسط آزمایشگاه‌ها در مورد چگونگی ظهور این تغییرات در گونه‌های مختلف، ممکن است ایده‌های جدیدی برای داروها به دست آید. شفافیت در مورد این فرآیندها ممکن است راه‌هایی را برای کند کردن برخی از اثرات پیری و داشتن سال‌های بهتر در اواخر عمر برای افراد باز کند.
این برای پزشکی چه معنایی میتواند داشته باشد
اگر محققان بتوانند نحوه تقلید این تغییرات پروتئینی محافظتی در انسان را دریابند، میتواند نحوه برخورد ما با درمان‌های مرتبط با پیری را تغییر دهد به جای هدف قرار دادن بیماری‌های منفرد مانند سرطان یا آلزایمر، پزشکان ممکن است روزی تنظیم پروتئین بدن را برای محافظت در برابر چندین بیماری به طور همزمان تنظیم کنند.
داروهایی که استیلاسیون نوع خاصی از تغییر پروتئینی مرتبط با طول عمر در این مطالعه را تنظیم می‌کنند، در حال حاضر در حال بررسی هستند. اما این تحقیق اهداف واضح‌تر و پشتوانه بیولوژیکی قوی‌تری را فراهم می‌کند که میتواند پیشرفت در طراحی درمان‌های آینده را تسریع بخشد.
کارشناسان بر این باورند که ادامه کار در این زمینه میتواند منجر به راه‌هایی برای به تاخیر انداختن پیری و چندین بیماری مزمن به طور همزمان شود. بررسی عمیق‌تر این تغییرات مولکولی ممکن است کلید نه تنها افزایش طول عمر، بلکه تضمین نشاط بیشتر در طول آن باشد.
بیشتر بدانیم: کمبود خون با تغییرات آب و هوا
لینک منبع: earth
نظرات کاربران