บทความอายุยืน

การกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมที่ส่งเสริมการสืบพันธุ์ยังทำให้อายุขัยสั้นลงอีกด้วย

การกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมที่ส่งเสริมการสืบพันธุ์ยังทำให้อายุขัยสั้นลงอีกด้วย
  • ข้อมูลทางพันธุกรรมจากผู้คนมากกว่า 276,000 คนแสดงให้เห็นว่าการสืบพันธุ์และอายุขัยมีความสัมพันธ์เชิงลบทางพันธุกรรมอย่างมาก ซึ่งหมายความว่าการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมที่ส่งเสริมการสืบพันธุ์มีแนวโน้มที่จะทำให้อายุขัยสั้นลง

  • ผู้ที่มีการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมที่โน้มเอียงให้มีอัตราการเจริญพันธุ์ที่สูงขึ้นจะมีโอกาสมีชีวิตอยู่ได้ต่ำกว่าอายุ 76 ปี

  • สิ่งนี้สนับสนุนทฤษฎีปี 1957 ของนักชีววิทยาเชิงวิวัฒนาการ จอร์จ วิลเลียมส์ ซึ่งเสนอว่าการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมที่นำไปสู่การแก่ชรานั้นได้รับการสนับสนุนโดยการคัดเลือกโดยธรรมชาติ เพราะมันมีประโยชน์ในช่วงต้นชีวิตในการส่งเสริมการสืบพันธุ์เร็วหรือการผลิตลูกหลานมากขึ้น

บทความนี้ถูกโพสต์บน ScienceDaily.com:

การศึกษาที่นำโดยมหาวิทยาลัยมิชิแกน จากการทบทวนข้อมูลทางพันธุกรรมและสุขภาพจากผู้คนมากกว่า 276,000 คน พบว่ามีการสนับสนุนอย่างมากสำหรับทฤษฎีวิวัฒนาการที่มีมานานหลายทศวรรษที่พยายามอธิบายความชราและความชราภาพ

ในปี พ.ศ. 2500 นักชีววิทยาด้านวิวัฒนาการ จอร์จ วิลเลียมส์ เสนอว่าการคัดเลือกโดยธรรมชาติอาจสนับสนุนการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมที่ทำให้เกิดการแก่ชราได้ หากการกลายพันธุ์เหล่านี้มีประโยชน์ตั้งแต่อายุยังน้อยในการส่งเสริมการสืบพันธุ์เร็วหรือให้กำเนิดลูกหลานมากขึ้น วิลเลียมส์เป็นผู้ช่วยศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยรัฐมิชิแกนในขณะนั้น

แนวคิดของวิลเลียมส์ ซึ่งปัจจุบันรู้จักกันในชื่อทฤษฎีการแก่ชราที่เป็นปรปักษ์กัน ยังคงเป็นคำอธิบายทางวิวัฒนาการที่มีอยู่ทั่วไปเกี่ยวกับการชราภาพ ซึ่งเป็นกระบวนการของการแก่ตัวหรือแก่ตัว แม้ว่าทฤษฎีจะได้รับการสนับสนุนจากกรณีศึกษาแต่ละกรณี แต่ก็ยังขาดหลักฐานทั่วทั้งจีโนมที่ชัดเจน

ในการศึกษาใหม่ซึ่งมีกำหนดเผยแพร่ในวันที่ 8 ธันวาคมใน science advances นักชีววิทยาด้านวิวัฒนาการของ um jianzhi zhang และเพื่อนร่วมงานชาวจีนได้ทดสอบสมมติฐานของ williams โดยใช้ข้อมูลทางพันธุกรรม การสืบพันธุ์ และการลงทะเบียนการตายจากผู้เข้าร่วม 276,406 รายในฐานข้อมูล biobank ของสหราชอาณาจักร

พวกเขาพบว่าการสืบพันธุ์และอายุขัยมีความสัมพันธ์เชิงลบอย่างมากทางพันธุกรรม ซึ่งหมายความว่าการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมที่ส่งเสริมการสืบพันธุ์มักจะทำให้อายุขัยสั้นลง

นอกจากนี้ บุคคลที่มีการกลายพันธุ์ซึ่งมีแนวโน้มที่จะมีอัตราการสืบพันธุ์ค่อนข้างสูง มีความน่าจะเป็นที่จะมีชีวิตอยู่ได้ถึงอายุ 76 ปีต่ำกว่าผู้ที่มีการกลายพันธุ์ซึ่งมีแนวโน้มที่จะมีอัตราการสืบพันธุ์ค่อนข้างต่ำ ตามการศึกษา

อย่างไรก็ตาม ผู้เขียนเตือนว่าการสืบพันธุ์และอายุขัยได้รับผลกระทบจากทั้งยีนและสิ่งแวดล้อม และเมื่อเปรียบเทียบกับปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม รวมถึงผลกระทบของการคุมกำเนิดและการทำแท้งต่อการสืบพันธุ์และความก้าวหน้าทางการแพทย์ที่มีต่ออายุขัย ปัจจัยทางพันธุกรรมที่กล่าวถึงในการศึกษานี้มีบทบาทค่อนข้างน้อย ตามที่ผู้เขียนระบุ

"ผลลัพธ์เหล่านี้ให้การสนับสนุนอย่างมากต่อสมมติฐานของวิลเลียมส์ที่ว่าการแก่ชราเกิดขึ้นเป็นผลพลอยได้จากการคัดเลือกโดยธรรมชาติสำหรับการสืบพันธุ์ในระยะเริ่มแรกและการสืบพันธุ์มากขึ้น การคัดเลือกโดยธรรมชาติไม่ได้สนใจว่าเราจะมีชีวิตอยู่ได้นานแค่ไหนหลังจากการสืบพันธุ์เสร็จสิ้นแล้ว เนื่องจากสมรรถภาพของเราส่วนใหญ่ถูกกำหนดไว้เมื่อสิ้นสุดการสืบพันธุ์ การสืบพันธุ์” Zhang ศาสตราจารย์วิทยาลัย Marshall W. Nirenberg ในภาควิชานิเวศวิทยาและชีววิทยาวิวัฒนาการของ UM กล่าว

ฟิตเนสเป็นแนวคิดที่นักชีววิทยาใช้เพื่ออธิบายระดับที่ลักษณะของสิ่งมีชีวิตเพิ่มจำนวนลูกหลาน

“สิ่งที่น่าสนใจคือ เราพบว่าเมื่อคุณควบคุมปริมาณและระยะเวลาในการสืบพันธุ์ตามการทำนายทางพันธุกรรม การมีลูกสองคนจะสอดคล้องกับอายุขัยที่ยืนยาวที่สุด” จางกล่าว “การมีลูกน้อยลงหรือมากกว่านั้นจะทำให้อายุขัยสั้นลง” ผลลัพธ์ดังกล่าวสนับสนุนข้อค้นพบของการศึกษาก่อนหน้านี้หลายฉบับ

ผู้ร่วมเขียนรายงาน science advances ของ zhang คือ erping long จาก chinese academy of medical sciences และ peking union medical college ลองเป็นนักเรียนที่มาเยี่ยมที่ um เมื่อการศึกษาเริ่มต้นขึ้น

ในทางพันธุศาสตร์ แนวคิดเรื่องภาวะเยื่อหุ้มปอดอักเสบ (pleiotropy) ระบุว่าการกลายพันธุ์เพียงครั้งเดียวสามารถส่งผลต่อลักษณะหลายอย่างได้ แนวคิดที่ว่าการกลายพันธุ์แบบเดียวกันสามารถเป็นได้ทั้งประโยชน์และโทษ ขึ้นอยู่กับสถานการณ์ เรียกว่า antagonistic pleiotropy และเสนอโดยวิลเลียมส์เพื่อสนับสนุนต้นกำเนิดของความชราในบทความเรื่อง "pleiotropy การคัดเลือกโดยธรรมชาติ และวิวัฒนาการของการชราภาพ" "

สำหรับนักชีววิทยา การชราภาพหมายถึงการเสื่อมถอยของการทำงานของร่างกายอย่างค่อยเป็นค่อยไป ซึ่งแสดงให้เห็นประสิทธิภาพการสืบพันธุ์ลดลง และอัตราการเสียชีวิตเพิ่มขึ้นตามอายุ

ฐานข้อมูล biobank ของสหราชอาณาจักรช่วยให้ zhang และ long สามารถประเมินความสัมพันธ์ทางพันธุกรรมระหว่างการสืบพันธุ์และอายุขัยในระดับจีโนม

นักวิจัยได้ตรวจสอบความถี่ของตัวแปรทางพันธุกรรมที่เกี่ยวข้องกับการสืบพันธุ์ 583 รายการในฐานข้อมูล และพบว่าตัวแปรหลายตัวที่เกี่ยวข้องกับการสืบพันธุ์ที่สูงขึ้นกลายเป็นเรื่องปกติมากขึ้นในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา แม้ว่าจะมีความสัมพันธ์กันกับอายุขัยที่สั้นลงก็ตาม ความถี่ที่เพิ่มขึ้นของตัวแปรต่างๆ น่าจะเป็นผลมาจากการคัดเลือกโดยธรรมชาติเพื่อการสืบพันธุ์ที่สูงขึ้น

“สมมติฐาน pleiotropy ที่เป็นปฏิปักษ์ทำนายว่าการกลายพันธุ์ส่วนใหญ่ที่เพิ่มการสืบพันธุ์แต่อายุขัยสั้นลงมีข้อดีด้านฟิตเนสมากกว่าข้อเสีย ดังนั้นจึงได้รับการสนับสนุนแบบคัดเลือก” จางกล่าว

ถึงกระนั้นก็ตาม อายุขัย อัตราการเกิด และพฤติกรรมการสืบพันธุ์ของมนุษย์ ล้วนเปลี่ยนแปลงไปอย่างมากในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา โดยเฉพาะอย่างยิ่ง มนุษย์มากกว่าครึ่งหนึ่งอาศัยอยู่ในพื้นที่ของโลกที่อัตราการเกิดลดลง ควบคู่ไปกับอุบัติการณ์ของการคุมกำเนิด การทำแท้ง และความผิดปกติของระบบสืบพันธุ์ที่เพิ่มขึ้น ตามการศึกษาใหม่

ในทางกลับกัน อายุขัยของมนุษย์ทั่วโลกตั้งแต่แรกเกิด เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องจาก 46.5 ปีในปี 1950 เป็น 72.8 ปีในปี 2019

“แนวโน้มเหล่านี้ได้รับแรงผลักดันหลักจากการเปลี่ยนแปลงด้านสิ่งแวดล้อมที่สำคัญ รวมถึงการเปลี่ยนแปลงวิถีชีวิตและเทคโนโลยี และตรงกันข้ามกับการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากการคัดเลือกโดยธรรมชาติของตัวแปรทางพันธุกรรมที่ระบุในการศึกษานี้” จางกล่าว "ความแตกต่างนี้บ่งชี้ว่าเมื่อเปรียบเทียบกับปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมแล้ว ปัจจัยทางพันธุกรรมมีบทบาทรองลงมาในการเปลี่ยนแปลงทางฟีโนไทป์ของมนุษย์ที่ศึกษาที่นี่"

ที่มาของเรื่อง:

วัสดุ ให้บริการโดย มหาวิทยาลัยมิชิแกน. หมายเหตุ: เนื้อหาอาจมีการแก้ไขรูปแบบและความยาว

มหาวิทยาลัยมิชิแกน. “การกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมที่ส่งเสริมการสืบพันธุ์มีแนวโน้มที่จะทำให้อายุขัยของมนุษย์สั้นลง” การศึกษาแสดงให้เห็น วิทยาศาสตร์เดลี่. วิทยาศาสตร์รายวัน 8 ธันวาคม 2566/เผยแพร่/2023/12/231208190004.htm>.


โพสต์เก่ากว่า โพสต์ใหม่กว่า