บทความอายุยืน

นักวิจัยมุ่งความสนใจไปที่ยีนที่เชื่อมโยงกับการมีอายุยืนยาว

จีโนมแมลงวันผลไม้ช่วยให้นักวิจัยสามารถระบุยีนที่เกี่ยวข้องกับอายุขัยได้มากขึ้น
  • อายุขัยประมาณ 25% ถูกกำหนดโดยพันธุกรรม แต่เรายังไม่ทราบยีนทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับการมีอายุยืนยาว 

  • การศึกษาจีโนมของแมลงวันผลไม้ทำให้สามารถระบุยีนที่มีอายุยืนยาวได้มากขึ้น 

  • ยีนที่มีอายุยืนยาวเหมือนกันมีผลแตกต่างกันในชายและหญิง

บทความนี้ถูกโพสต์บนแผงหนังสือของมหาวิทยาลัย clemson: 

นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าประมาณร้อยละ 25 ของความแตกต่างในช่วงชีวิตของมนุษย์ถูกกำหนดโดยพันธุกรรม ส่วนที่เหลือกำหนดโดยปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมและวิถีชีวิต แต่พวกเขายังไม่รู้ยีนทั้งหมดที่มีส่วนช่วยให้อายุยืนยาว

การศึกษาที่ตีพิมพ์เมื่อวันที่ 5 มีนาคม 2020 ใน plos biology ระบุความแปรผันเชิงปริมาณในช่วงอายุขัยของจีโนมแมลงวันผลไม้ โดยให้ข้อมูลเชิงลึกที่มีคุณค่าในการรักษาสุขภาพในมนุษย์สูงอายุ ซึ่งเป็นกลุ่มประชากรที่เพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ บทความเรื่อง "สถาปัตยกรรมทางพันธุกรรมที่ขึ้นกับบริบทของช่วงชีวิตดรอสโซฟิล่า" ถือเป็นสุดยอดของการวิจัยหนึ่งทศวรรษโดยนักพันธุศาสตร์มหาวิทยาลัย clemson trudy mackay และ robert anholt

ยังคงเป็นเรื่องยากที่จะระบุพื้นฐานทางพันธุกรรมสำหรับช่วงชีวิตของมนุษย์ ดังนั้น นักวิจัยจึงทำการทดลองโดยใช้ระบบแบบจำลอง mackay ประธานฝ่ายพันธุศาสตร์มนุษย์ประจำครอบครัวตนเอง เป็นหนึ่งในผู้เชี่ยวชาญชั้นนำของโลกเกี่ยวกับแบบจำลอง drosophila melanogaster (หรือที่รู้จักในชื่อแมลงวันผลไม้ทั่วไป) ซึ่งเป็นแบบจำลองที่ดีเยี่ยมสำหรับการวิเคราะห์เปรียบเทียบโรคและความชราของมนุษย์ ประมาณร้อยละ 70 ของจีโนมแมลงวันผลไม้มีจีโนมของมนุษย์

“เส้นบินเป็นตัวแทนของประชากรตามธรรมชาติและมีความหลากหลายมาก โดยมีสายพันธุ์มากกว่า 2 ล้านสายพันธุ์ที่จับได้ในสายพันธุ์เหล่านี้” Mackay ผู้ดำเนินการศึกษาโดยใช้สายพันธุ์ที่มีลำดับวงศ์ตระกูลของแผงอ้างอิงทางพันธุกรรมของดรอสโซฟิลา เมลาโนกาสเตอร์ (DGRP) กล่าว .

ในการทดลอง mackay และทีมงานของเธอใช้สายพันธุ์ dgrp และประชากรพันธุ์แท้ที่ได้มาจากสายพันธุ์แมลงวันเหล่านี้ เพื่อตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงช่วงอายุของแมลงวันตัวผู้และตัวเมียที่เลี้ยงในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่างกันสามแบบ (18, 25 และ 28 องศาเซลเซียส)

ในกระบวนการนี้ พวกเขาได้กล่าวถึงยีนและตัวแปรใดที่เกี่ยวข้องกับอายุขัยที่เพิ่มขึ้น และยีนและตัวแปรเหล่านี้เหมือนกันในเพศชายและเพศหญิงและในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันหรือไม่

ตัวแปรซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงในฐาน dna เดียวของรหัส dna ของบุคคล ถูกนำมาใช้ในประชากรในรูปแบบการกลายพันธุ์ กฎการคัดเลือกโดยธรรมชาติระบุว่าสายพันธุ์ที่มีลักษณะเฉพาะที่ดีจะคงอยู่และส่งต่อไปยังรุ่นต่อๆ ไป ในขณะที่สายพันธุ์ที่มีผลเสียจะไม่ส่งต่อ

หลังจากทำการวิเคราะห์ทางพันธุกรรมเชิงปริมาณของช่วงชีวิตและความแปรปรวนของช่วงชีวิตในระดับจุลภาคในสาย dgrp แล้ว นักวิจัยค้นพบว่าสถาปัตยกรรมทางพันธุกรรมของช่วงชีวิตนั้นขึ้นอยู่กับบริบท ยีนและตัวแปรเดียวกันมีผลต่างกันในเพศชายและเพศหญิง และผลที่แตกต่างกันตามอุณหภูมิที่พวกมันเติบโต

ตามที่ mackay กล่าวไว้ การทำความเข้าใจตัวแปรต่างๆ นั้นซับซ้อนกว่าสิ่งที่ชุมชนวิทยาศาสตร์เคยเชื่อกันก่อนหน้านี้มาก และเน้นย้ำว่าความแตกต่างระหว่างชายและหญิงนั้นน่าประหลาดใจเป็นพิเศษ

Mackay ผู้อำนวยการศูนย์พันธุศาสตร์มนุษย์ของ Clemson ในเมืองกรีนวูด รัฐเซาท์แคโรไลนา กล่าวว่า “ถ้าอายุขัยเฉลี่ยของตัวแปรในเพศหญิงเพิ่มขึ้น เพศชายก็จะลดลงด้วย” “นี่คือตัวอย่างของสิ่งที่เรียกว่า antagonistic pleiotropy ซึ่งหมายความว่าตัวแปรเดียวกันมีผลตรงกันข้ามกับลักษณะที่แตกต่างกัน ในกรณีนี้ก็เป็นลักษณะเดียวกัน แต่ผลจะตรงกันข้ามในชายและหญิง”

สิ่งนี้มีความสำคัญ mackay กล่าว เนื่องจากมีการคาดการณ์ในทางทฤษฎีว่าตัวแปรที่มีผลตรงกันข้ามในเพศชายและเพศหญิงจะคงอยู่ในประชากรตามธรรมชาติและทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในช่วงอายุขัย อย่างไรก็ตาม ไม่เคยสังเกตตัวอย่างการทดลองของแวเรียนต์ดังกล่าวมาก่อน

Mackay และทีมงานของเธอพบข้อค้นพบที่สำคัญอีกประการหนึ่งในการศึกษาของพวกเขา ในบรรดายีนทั้งหมดที่พวกเขาระบุว่ามีความเกี่ยวข้องกับอายุขัยที่เพิ่มขึ้น มี 1,008 ยีนซ้อนทับกับยีนที่ระบุก่อนหน้านี้โดยนักวิจัยคนอื่นๆ ที่เลือกแมลงวันผลไม้เพื่อเพิ่มอายุขัย

“เรายินดีเป็นอย่างยิ่งที่พบว่าแม้ว่าช่วงชีวิตจะเป็นลักษณะที่ซับซ้อนมากซึ่งเกิดจากการแปรผันของตำแหน่งจำนวนมาก ซึ่งเป็นเรื่องจริงสำหรับลักษณะที่ซับซ้อนที่สุด แต่จำนวนของตำแหน่งที่เหมือนกันนั้นเป็นจำนวนจำกัดโดยสิ้นเชิง ดังนั้นเราจึงสามารถจินตนาการได้ว่าก้าวไปสู่ขั้นต่อไปและตรวจสอบยีนทีละตัวและร่วมกัน” Mackay กล่าว

งานวิจัยส่วนใหญ่นี้ดำเนินการโดย mackay และทีมงานของเธอตอนที่เธอเป็นอาจารย์ที่ north carolina state university เธอเข้าร่วมมหาวิทยาลัย clemson ในเดือนกรกฎาคม 2018

การศึกษานี้ตีพิมพ์ใน plos biology ในเดือนมีนาคม 2020



โพสต์เก่ากว่า โพสต์ใหม่กว่า