وجدت دراسة أجريت على ديدان C. elegans أن نوعًا صغيرًا من جزيء الحمض النووي الريبوزي (RNA) ضروري لإبطاء معدل الشيخوخة وإطالة عمر الحيوانات التي تعاني من تلف الجهاز التناسلي.
تتناقص الوظيفة الفسيولوجية لمعظم الكائنات الحية مع مرور الوقت، كجزء من عملية الشيخوخة. مع مرور الوقت، تتعرض خلايا الجسم وبروتيناته لمزيد من الضرر وبالتالي تتطور الأمراض المرتبطة بالعمر (خاصة التنكس العصبي - الذي يسبب موت الخلايا العصبية - مثل مرض الزهايمر ومرض باركنسون)، وتضعف نوعية الحياة. ويحاول العديد من الباحثين إيجاد طرق لإبطاء معدل الشيخوخة لتقليل أو تأخير هذه الأمراض.
البروفيسور سيون هانيس كورنبليت من مختبر الوراثة الجزيئية لدراسة الشيخوخة والأمراض المرتبطة بالعمر في جامعة بار إيلان يدرس الجينات والعمليات التي تنظم معدل الشيخوخة. وتعتقد أن العامل الرئيسي الذي يسبب الأمراض المرتبطة بالعمر، وخاصة التنكس العصبي، هو فقدان قدرة البروتينات على الطي بشكل صحيح (تتكون البروتينات من سلاسل من مئات الأحماض الأمينية، ولكي تقوم هذه السلاسل بوظيفتها فإنها تحتاج إلى طيها في هيكل ثلاثي الأبعاد). ووفقا لها، "إذا فهمنا التغيير الذي يحدث مع التقدم في السن ويؤثر على طي البروتينات، فقد نتمكن من تأخير العديد من الأمراض المرتبطة بالعمر، وإبطاء الشيخوخة، والحصول على متوسط عمر متوقع ليس أطول فحسب، بل أكثر صحة أيضًا". ".
تستخدم البروفيسورة هانيس كورنبليت وفريقها في بحثهم الدودة الأسطوانية (الديدان الخيطية) C. elegansجيم ايليجانس) - كائن مناسب للبحث الجيني يحتوي على العديد من الآليات الفسيولوجية الأساسية الموجودة في البشر. وتبين أن الجينات والآليات التي تتحكم في معدل الشيخوخة في هذه الدودة موجودة أيضا في الثدييات، بما في ذلك البشر. يقول البروفيسور هانيس كورنبليت: "من الملائم استخدام C. elegans لطرح أسئلة حول الشيخوخة والعناصر الوراثية التي تبطئها، فهي تعيش لمدة أسبوعين في المتوسط، وخلال هذه الفترة تتقدم في العمر أيضًا. وبالإضافة إلى ذلك، فإن جينومها يشبه الجينوم البشري."
سعى البحث الأخير الذي أجرته البروفيسورة هانيس كورنبليت وفريقها، والذي فاز بمنحة بحثية من مؤسسة العلوم الوطنية، إلى فحص دور جزيئات الحمض النووي الريبي (RNA) الصغيرة من نوع إندوسيرنا (التي لا ترمز للبروتينات)، في السيطرة على الشيخوخة. تحدد هذه الجزيئات معدل انهيار الجينات ودورها هو تنظيم التعبيرات للتحكم في مستوى التعبير عن البروتينات التي تنتجها. يقول البروفيسور هانيس كورنبليت أنه حتى الآن لم تتم دراسة هذه الجزيئات إلا نادرًا في سياق الشيخوخة.
استخدم الباحثون ديدان C. elegans التي تم تمديد حياتها باستخدام واحدة من أربع عمليات تلاعب. وكانت أنواع التلاعب هي: إتلاف مسار إشارات هرمون الأنسولين، وإتلاف الجهاز التناسلي (نقص الخلايا الجنسية - البويضات والحيوانات المنوية)، وتقييد السعرات الحرارية، وإتلاف نشاط الميتوكوندريا (عضية داخل الخلايا تنتج جزء كبير من الطاقة الكيميائية التي تحتاجها خلايا الجسم). يقول البروفيسور هانيس كورنبليت أن نقاط الضعف هذه تساهم في إطالة الحياة بآليات متنوعة؛ ومن الممكن أن تؤدي إصابتهم إلى تطور آليات تعويضية، تساهم في التعامل مع الظروف الضاغطة وبالتالي إطالة العمر. لقد أتلف الباحثون جزيئات إندوسيرنا لكل مجموعة من الديدان (منعوها من التشكل أو العمل) من خلال الطفرات. أي أنهم أوقفوا قدرة الديدان على إنتاج إندوسيرنا النشط وطلبوا معرفة ما إذا كانت لا تزال تعيش لفترة أطول.
وهكذا اكتشفوا أن معظم الديدان عاشت لفترة أطول (تجاوزت متوسط العمر الطبيعي - أسبوعين) على الرغم من إلغاء إندوسيرنا. المجموعة الوحيدة من الديدان التي لم تطيل عمرها بعد إزالة إندوسيرنا هي المجموعة التي تضرر جهازها التناسلي. نظرًا لأنه من المعروف أن endo-siRNA يزعزع استقرار الجينات، فقد استخدم الباحثون الأساليب الجينومية لفحص التعبير الجيني في نفس المجموعة من الديدان؛ لقد حددوا الجينات التي انخفض تعبيرها والجينات التي زاد تعبيرها بعد إزالة الـ endo-siRNA. الجينات التي انخفض تعبيرها هي تلك التي ترمز (تترجم) للبروتينات من النوع المرافق (بروتين المظلة) - والتي يتمثل دورها في المساعدة على طي البروتين. وبعبارة أخرى، فقد وجد أنه عندما يكون هناك ضرر للحمض النووي الريبوزي الداخلي للحيوانات ذات الجهاز التناسلي التالف، فإن طي البروتينات يحدث بشكل خاطئ.
كانت الجينات التي زاد تعبيرها بعد إلغاء إندو سيرنا متنوعة. أراد الباحثون التحقق من أي منها مهم لمتوسط العمر المتوقع، لذلك في كل مرة يقومون بإسكات أحدهم (باستخدام الأساليب الجينية) والتحقق من متى عاشت الديدان لفترة أطول نتيجة لذلك. لقد وجدوا جينًا واحدًا أدى إسكاته إلى جعل الديدان مقاومة لمشاكل طي البروتين وحياة أطول. ومن هذا المنطلق، خلص الباحثون إلى أن إنتاج ووظيفة الإندوسيرنا ضروري لإبطاء معدل الشيخوخة وإطالة عمر الحيوانات التي تعاني من تلف الجهاز التناسلي. يقول البروفيسور هانيس كورنبليت أنه من الممكن أن تساعد هذه النتائج في المستقبل على إبطاء الشيخوخة وزيادة متوسط العمر الصحي المتوقع للإنسان، وخاصة أولئك الذين يعانون من نقص الخلايا الجنسية (مثل النساء اللاتي خضعن لعملية استئصال المبيض أو الرجال الذين لديهم خضع للإخصاء).
الحياة نفسها:
البروفيسور سيون هانيس كورنبليت هي باحثة مستقلة في جامعة بار إيلان، أم لثلاث بنات (9، 15، 19 سنة) وتعيش في جاني تكفا. بين الأسرة في المنزل والأسرة في المختبر، ليس لديها الكثير من وقت الفراغ ("أحب هوايتي البحث والعمل. إنها مجزية للغاية على المستوى الروحي").
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
