Dari zaman Neolitik hingga awal abad kesembilan belas, jangka hayat manusia rata-rata tidak melebihi 30 tahun. Walaupun pada tahun 1940 yang relatif baru, jangka hayat di USSR adalah sekitar 40 tahun, dan di negara-negara yang paling disukai di Scandinavia - 60 tahun. Dan baru-baru ini, berkat perkembangan perubatan yang pesat, orang mula hidup selagi tidak pernah (mereka bahkan memikirkan peralihan besar-besaran melebihi tanda 100 tahun).
Tetapi, sayangnya, hidup lama tidak bermaksud kekal kuat dan sihat. Dan hari ini, majoriti orang tua yang telah mencapai usia lanjut telah menderita penyakit kronik yang berkaitan dengan usia selama beberapa dekad, kadang-kadang bermimpi meninggalkan dunia fana ini secepat mungkin.
Para saintis masih mencari faktor biologi yang menyebabkan kerosakan sel dari masa ke masa. Kini para penyelidik di Universiti Harvard telah menemui kaitan antara penuaan dan salah satu proses biologi utama yang dikenali sebagai penyambungan RNA. Penemuan ini tidak hanya menjelaskan peranan mekanisme molekul dalam memanjangkan umur, tetapi juga mengisyaratkan kemungkinan penyesuaiannya untuk penuaan yang sihat.
"Apa yang membunuh neuron pada Alzheimer tentunya berbeza dengan penyebab penyakit kardiovaskular, tetapi penuaan adalah faktor risiko utama untuk semua penyakit ini," kata penulis kajian kanan William Mair. - Oleh itu, salah satu soalan terbesar - adakah prinsip umum dalam kerja sistem molekul yang membolehkan penyakit seperti itu mendapat pijakan pada organ?
Untuk memahami bagaimana penuaan dapat diganggu oleh penyambungan RNA, pertama sekali perlu diingat bagaimana molekul protein disintesis, yang merupakan blok bangunan utama sel dalam tubuh manusia, dan juga mengatur fungsi organ dan tisu. "Resipi" untuk pembuatannya dikodkan dalam kod genetik dan disimpan di inti setiap sel, seperti di perpustakaan.
Penciptaan protein baru bermula dengan fakta bahawa berdasarkan bahagian DNA yang berasingan - gen, yang disebut RNA messenger dibina, asid amino yang dikodkan dalam kod tersebut disatukan menjadi protein.
Tetapi gen, seperti molekul RNA yang dibina berdasarkannya, mengandungi kawasan bukan pengekodan yang mesti dipotong semasa penyambungan sebelum memulakan sintesis protein.
Pengeluaran RNA dan protein yang stabil adalah kunci untuk kekal muda dan sihat, oleh itu para penyelidik ingin mengetahui apa kesan perubahan penyambungan yang tidak dapat dielakkan seiring dengan usia.
Video promosi:
Mayr dan rakan-rakannya telah bereksperimen dengan cacing ascaris Caenorhabditis elegans, yang merupakan model organisma tradisional dan agak legenda dalam biologi. Ini adalah haiwan pertama yang genomnya telah disahkod dan peta lengkap sistem saraf telah disusun. Di samping itu, cacing gelang boleh menjadi makhluk hidup pertama yang melakukan perjalanan ke Marikh dalam masa terdekat. Adalah penting bahawa C. elegans mempunyai bilangan gen yang hampir sama dengan manusia, jadi ia banyak digunakan dalam penyelidikan genetik.
"Ascaris adalah subjek yang sangat baik untuk kajian penuaan kerana cacing ini hidup hanya selama tiga minggu, dan pada masa itu mereka menunjukkan tanda-tanda jelas yang berkaitan dengan usia," jelas penulis pertama kajian itu Caroline Heintz. "Sebagai contoh, mereka kehilangan jisim otot, fungsi pembiakan mereka menurun, sistem kekebalan tubuh mereka merosot, dan bahkan kerutan muncul di kulit mereka."
Oleh kerana sel-sel cacing itu telus, para saintis dapat menandai gen individu dengan protein pendarfluor dan memerhatikan secara langsung bagaimana proses penyambungan berubah seiring dengan usia cacing bulat. Dalam masa lima hari, pasukan tidak hanya dapat mengenal pasti individu dalam populasi di mana penyambungan kekal pada tahap normal lebih lama daripada yang lain, tetapi juga dapat meramalkan jangka masa setiap cacing dengan tepat berdasarkan dinamika perubahan ini.
"Ini adalah hasil yang sangat menarik yang menunjukkan bahawa suatu hari nanti kita dapat menggunakan penyambungan sebagai biomarker untuk mengesan tanda-tanda awal penuaan," kata Heinz. Tetapi bukan hanya ini yang membuat para saintis gembira, tetapi ada hasil penting lain.
Selepas itu, para penyelidik mengembangkan sistem larangan diet, yang, seperti yang ditunjukkan oleh karya sebelumnya, dapat memanjangkan umur cacing (dan bukan hanya). Akibatnya, proses penyambungan cacing gelang terus berada di tahap "awet muda" dan tidak berubah seiring bertambahnya usia.
Pada langkah terakhir, pasukan memfokuskan pada elemen terpisah dari proses penyambungan yang dikenali sebagai faktor penyambungan 1 (SFA-1). Ia adalah sebahagian dari spliceosome, struktur molekul besar yang terlibat secara langsung dalam penghapusan kawasan RNA yang bukan pengekodan. Ternyata peningkatan kadar SFA-1 dalam sel memanjangkan usia ascaris. Penemuan ini sangat penting kerana unsur serupa terdapat dalam mekanisme penyambungan pada manusia.
"Hasil menakjubkan ini menunjukkan bahawa penyambungan RNA yang diubah mungkin menjadi salah satu tanda utama proses penuaan," kata Mayr. "Kerja kami membuka bidang penyelidikan baru yang dapat membantu kami memahami bagaimana memperpanjang umur dan tetap sihat."
Lebih banyak maklumat mengenai karya saintis Amerika boleh didapati dalam artikel yang diterbitkan dalam jurnal Nature.
