به‌هم ریختن تعادل ژنتیکی، عامل اصلی پیری

این کشف نشان می‌دهد که ژن خاصی وجود ندارد که روند پیری را کنترل کند و کهولت سن با تغییراتی در سطح سیستم‌ها با اثرات پیچیده اداره می‌شود و این می‌تواند بر هزاران ژن مختلف و پروتئین‌های مربوط به آنها تاثیر بگذارد. با وجود این ‌برای یک ژن منفرد، تغییرات بسیار‌کوچک و ناچیز است.

لوئیس آمارال، دانشمند علم داده دانشگاه نورث‌وسترن، می‌گوید: «ما روی تعداد کمی از ژن‌ها تمرکز کرده بودیم و تصور می‌کردیم تعداد کمی ژن در به‌وجود آمدن پیری دخیل هستند. اکنون این درک جدید مانند داشتن ابزاری جدید است.»

به‌طور معمول، در سلولی منفرد یا گروهی از سلول‌ها، کدهای دی‌ان‌ای به آران‌ای و سپس به مجموعه‌ای از دستورالعمل‌های مستقل با عنوان ترانسکریپتوم (بیان ژن) تبدیل می‌شود. این کتابخانه سیار حکم دستورالعمل‌های ژنتیکی‌‌ را دارد که سلول برای ایجاد اجزای خود و انجام عملکردهای مختلف استفاده می‌کند. به نظر می‌رسد محتوای این دستورالعمل‌ها با افزایش سن تغییر می‌کند.

در یک حیوان سالم و جوان، فعالیت ژن‌های مختلف متعادل است و این تعادل با دقت کنترل و حفظ می‌شود اما با افزایش سن، ژن‌های کوتاه، بیشتر غالب می‌شوند. در چند گونه مختلف از حیوانات ترانسکریپتوم‌های کوتاه‌تری پیدا شد که با افزایش سن، تعدادشان بیشتر می‌شود.

توماس استوگر، زیست‌شناس تکوینی، توضیح می‌دهد: «تغییرات در فعالیت ژن‌ها بسیار‌بسیار اندک است و این تغییرات کوچک، هزاران ژن را درگیر می‌کند. ما متوجه شدیم که این تغییر در بافت‌ها و حیوانات مختلف ثابت است. به‌نظر من بسیار زیباست که یک اصل واحد و نسبتا کوچک، تمام تغییرات در فعالیت ژن‌ها را که با افزایش سن اتفاق می‌افتد، توضیح می‌دهد.»

مانند فرآیند پیری، فرآیند غالب شدن نسخه‌های ژنی کوچک‌تر هم زود شروع می‌شود و به‌تدریج شدت می‌گیرد. در موش‌های صحرایی، نمونه‌های بافتی که در چهار ماهگی گرفته می‌شود، نسبت به نمونه‌هایی که در ۹ ماهگی گرفته شده‌اند، طول ژن‌های نسبتا بلند‌تری داشتند. تغییرات ترانسکریپتوم یافت شده در ماهی برکه‌ای از سن پنج هفتگی تا ۳۹ هفتگی مشابه بود.

برای آزمایش این الگو در انسان، پژوهشگران به داده‌های پروژه بیان ژن در بافت‌ها(Genotype-Tissue Expression: GTEx) روی آوردند که اطلاعات ژنتیکی جمع‌آوری شده از تقریبا هزار فرد فوت‌شده را ارائه می‌دهد. طول ترانسکریپتوم در بین انسان‌ها بار دیگر اثبات رابطه آن با افزایش سن بود و در گروه سنی ۵۰ تا ۶۹ سال قابل توجه بود. در مقایسه با گروه سنی جوان‌تر ۳۰ تا ۴۹ سال، گروه مسن‌تر ترانسکریپتوم‌های بلندتر با انعطاف کمتر برای چین و تاب خوردن یا فعالیت عملکردی نشان دادند.

آمارال می‌گوید: «نتیجه این آزمایش روی انسان‌ها می‌تواند رمزگشایی‌های بیشتری به‌همراه داشته باشد، زیرا ما نمونه‌های بیشتری از انسان‌ها نسبت به سایر حیوانات داریم و همچنین تمام موش‌های مورد مطالعه ما از نظر ژنتیکی یکسان، دارای یک جنسیت و در شرایط آزمایشگاهی یکسان بزرگ شده‌اند اما انسان‌ها همه متفاوت هستند و به‌دلایل مختلف و در سنین مختلف از دنیا رفتند. ما نمونه‌هایی از مردان و زنان را به‌صورت جداگانه تجزیه و تحلیل کردیم و همان الگو را یافتیم.»

به گفته نویسندگان این مقاله، پیری را نمی‌توان به یک منشأ واحد از عدم‌تعادل ترانسکریپتوم خلاصه کرد و «شرایط محیطی و درونی متعدد» احتمالا منجر به فعال‌تر شدن ژن‌های کوتاه در بدن می‎شود.

روزنامه جام جم