California San Diego Üniversitesi’ndeki moleküler biyologlar ve biyomühendisler, yaşlanmanın gizemlerinin ardındaki kilit mekanizmaları çözdüler. Hücrelerin yaşlanma sırasında seyahat ettikleri iki ayrı yolu izole ettiler ve yaşam süresini uzatmak amacıyla bu süreçleri genetik olarak programlamak için yeni bir yol tasarladılar.
İnsanlar olarak yaşam sürelerimiz bireysel hücrelerimizin yaşlanması ile belirlenir. Farklı hücrelerin aynı oranda ve aynı nedenden dolayı yaşlanıp yaşlanmadığını anlamak için araştırmacılar, cildin ve kök hücrelerin yaşlanma yollarını da içeren yaşlanma mekanizmalarını araştırmak için izlenebilir bir model olan tomurcuklanan maya Saccharomyces cerevisiae’de yaşlanmayı inceledi.
Bilim insanları, aynı genetik materyalden ve aynı ortamdaki hücrelerin çarpıcı bir şekilde farklı şekillerde yaşlanabileceğini, kaderlerinin farklı moleküler ve hücresel yörüngelerde ortaya çıktığını keşfettiler. Mikroakışkanlar, bilgisayar modelleme ve diğer teknikler kullanarak, protein üreten “fabrikaların” temel bileşenlerinin sentezlendiği bir nükleer DNA bölgesi olan nükleolusun( çekirdekçik) stabilitesinde kademeli bir düşüşle hücrelerin yaklaşık yarısının yaşlandığını buldular. Buna karşılık, hücrelerin enerji üretim birimleri olan mitokondrilerinin işlev bozukluğu nedeniyle diğer yarısı yaşlanır.
Hücreler yaşamın başlangıcında nükleolar veya mitokondriyal yola başlarlar ve bu “yaşlanma yolunu” tüm yaşamları boyunca düşüş ve ölüm yoluyla takip ederler. Kontrollerin merkezinde araştırmacılar bu yaşlanma süreçlerine rehberlik eden bir ana devre buldular.
Araştırmanın kıdemli yazarı ve Moleküler Biyoloji Bölümü, Biyolojik Bilimler Bölümü’nde doçent olan Nan Hao “Hücrelerin bu kararları nasıl verdiğini anlamak için, her yaşlanma yolunun altında yatan moleküler süreçleri ve aralarındaki bağlantıları belirledik, ev aletlerini kontrol eden elektrik devrelerine benzeyen hücre yaşlanmasını kontrol eden bir moleküler devre ortaya çıkardık.”dedi.
Yaşlanan manzaranın yeni bir modelini geliştiren Hao ve yazarları, yaşlanma sürecini manipüle edebileceklerini ve sonuçta optimize edebileceklerini keşfettiler. Bilgisayar simülasyonları, araştırmacıların, DNA’sını değiştirerek ana moleküler devreyi yeniden programlamasına yardımcı olarak, genetik olarak önemli bir ölçüde uzatılmış bir ömre sahip yeni bir yaşlanma yolu oluşturmalarına izin verdi.
Hao “Çalışmamız, insan yaşlanmasını etkili bir şekilde geciktirmek ve insan sağlıklı yaşam süresini uzatmak amacıyla, insan hücrelerinin yaşlanma şeklini yeniden programlamak için rasyonel olarak gen veya kimyasal bazlı terapiler tasarlama olasılığını artırıyor.” dedi.
Araştırmacılar şimdi yeni modellerini daha karmaşık hücrelerde ve organizmalarda ve nihayetinde insan hücrelerinde benzer yaşlanma yolları aramaya çalışacaklar. Ayrıca kimyasal teknikleri test etmeyi ve terapötik ve ilaç “kokteylleri” kombinasyonlarının uzun ömürlü yolları nasıl yönlendirebileceğini değerlendirmeyi planlıyorlar.
Çalışmanın yazarlarından biri olan Moleküler Biyoloji Biyolojik Bilimler Profesörü Lorraine Pillus “Bu makalede yer alan çalışmaların çoğu, güçlü bir disiplinlerarası ekipten faydalanıyor.” dedi. “Ekibin harika bir yönü, sadece modelleme yapmakla kalmıyor, aynı zamanda modelin doğru olup olmadığını belirlemek için denemeler yapıyoruz. Bu yinelemeli süreçler yaptığımız iş için kritik öneme sahip. ”
Kaynak: https://www.bizsiziz.com/researchers-discover-2-paths-of-aging-and-new-insights-on-promoting-healthspan/
Çeviri: Simge Kara