Yaş ve Genetik: Nasıl Yaşlandığımızı Belirlemek İçin Hangisi Daha Önemli?

Özet: Yaşın kendisi, gen ifadesinde ve yaşlandıkça belirli hastalıklara yatkınlıkta genetikten daha büyük bir rol oynar.

Kaynak: Kaliforniya Üniversitesi, Berkeley

Genetiğimizin yaşlanma şeklimizi nasıl etkilediğine dair pek çok spekülasyon ve araştırma arasında, California Üniversitesi, Berkeley’de yapılan bir araştırma, yaşlandıkça ve diyabet ve kanser gibi yaşlanmaya bağlı hastalıklara yatkın hale geldikçe DNA’mızdaki bireysel farklılıkların daha az önemli olduğunu gösteriyor. .

Genetik, yaşlanma ve çevrenin yaklaşık 20.000 insan geninin nasıl ifade edildiği üzerindeki göreceli etkileri üzerine yapılan bir çalışmada, araştırmacılar, yaşlanmanın ve çevrenin, genlerimizin birçoğunun ifade profillerini etkilemede genetik varyasyondan çok daha önemli olduğunu buldular. daha eski.

Genlerin ifade edildiği seviye – yani aktivitede yukarı veya aşağı cırcır – hormon seviyemizden ve metabolizmamızdan vücudu onaran enzimlerin mobilizasyonuna kadar her şeyi belirler.

“Genetiğiniz – sperm donörünüzden ve yumurta donörünüzden elde ettiğiniz ve evrimsel geçmişiniz – kim olduğunuzu, boyunuz, kilonuz gibi fenotipinizi, kalp hastalığınız olup olmadığını nasıl etkiler?” UC Berkeley bütünleştirici biyoloji yardımcı doçenti ve kampüsün Hesaplamalı Biyoloji Merkezi üyesi Peter Sudmant dedi.

“Genlerin insan genetik varyasyonu tarafından nasıl açılıp kapatıldığını anlamak için insan genetiğinde çok büyük miktarda çalışma yapıldı. Projemiz, ‘Bireyin yaşından nasıl etkilenir?’ sorusuyla ortaya çıktı. Ve bulduğumuz ilk sonuç, yaşlandıkça genetiğinizin aslında daha az önemli olduğuydu.”

Başka bir deyişle, bireysel genetik yapımız gençken gen ekspresyonunu tahmin etmeye yardımcı olabilirken, yaşlandıkça hangi genlerin arttığını veya azaldığını tahmin etmede daha az faydalıdır – bu çalışmada, 55 yaşından büyük.

Örneğin tek yumurta ikizleri aynı gen grubuna sahiptir, ancak yaşlandıkça gen ekspresyon profilleri birbirinden ayrılır, bu da ikizlerin birbirinden çok farklı yaşlanabileceği anlamına gelir.

Sudmant, bulguların, yaşlanma hastalıklarını insanlarda genetik varyasyonla ilişkilendirme çabalarına yönelik etkileri olduğunu söyledi. Bu tür çalışmalar belki de ilaç hedeflerini takip ederken gen ekspresyonunu etkileyen genetik varyantlara daha az odaklanmalıdır.

“Neredeyse tüm insan hastalıkları yaşlanma hastalıklarıdır: Alzheimer, kanserler, kalp hastalığı, diyabet. Tüm bu hastalıklar yaşla birlikte görülme sıklığını artırıyor” dedi.

“Sizi bu hastalıklara yatkın hale getiren genetik varyantları belirlemek için büyük miktarda kamu kaynağı harcandı. Çalışmamızın gösterdiği şey, aslında, yaşlandıkça genlerin, gen ifadeniz için daha az önemli olduğudur. Belki de bu yaşlanma hastalıklarının nedenlerini belirlemeye çalışırken buna dikkat etmemiz gerekiyor.”

Sudmant ve meslektaşları sonuçlarını bu hafta dergide bildirdiler Doğa İletişimi.

Medawar’ın hipotezi

Bulgular Medawar’ın hipotezi ile uyumludur: Gençken açılan genler evrim tarafından daha kısıtlıdır çünkü üremek için hayatta kalmamızı sağlamak için kritik öneme sahiptirler, üreme çağına ulaştıktan sonra ifade edilen genler ise daha az evrimsel baskı altındadır. Dolayısıyla, genlerin yaşamın ilerleyen dönemlerinde nasıl ifade edildiği konusunda çok daha fazla çeşitlilik beklenebilir.

Sudmant, “Hepimiz farklı şekillerde yaşlanıyoruz” dedi. “Genç bireyler gen ekspresyon örüntüleri açısından birbirine daha yakınken, yaşlı bireyler daha uzaktır. Gen ekspresyon kalıpları gitgide daha düzensiz hale geldikçe, zaman içinde bir kayma gibi.”

Sudmant, bu çalışmanın, çok çeşitli dokular ve bireyler arasında hem yaşlanmaya hem de gen ekspresyonuna bakan ilk çalışma olduğunu söyledi. O ve meslektaşları, yaklaşık 1000 kişiden 27 farklı insan dokusunda genetiğin ve yaşlanmanın göreceli rollerini değerlendirmek için istatistiksel bir model oluşturdular ve yaşlanmanın etkisinin dokular arasında büyük ölçüde – yirmi kattan fazla – değiştiğini buldular.

“Vücudunuzdaki tüm dokularda genetik, aynı miktarda önemlidir. Bir dokuda veya başka bir dokuda daha fazla rol oynuyor gibi görünmüyor” dedi.

“Fakat yaşlanma, farklı dokular arasında çok farklıdır. Kanınızda, kolonunuzda, atardamarlarınızda, yemek borunuzda, yağ dokunuzda yaş, gen ekspresyon modellerinizi yönlendirmede genetiğinizden çok daha güçlü bir rol oynar.

Sudmant ve meslektaşları ayrıca Medawar’ın hipotezinin tüm dokular için geçerli olmadığını buldu. Şaşırtıcı bir şekilde, beş tip dokuda, yaşlı bireylerde evrimsel önemli genler daha yüksek seviyelerde ifade edildi.

Sudmant, “Evrimsel bir bakış açısından, bu dokulara yakından bakana kadar bu genlerin açılması gerektiği mantık dışıdır.” Dedi.

İnsanlar, eski başkanlar da dahil olmak üzere farklı şekilde yaşlanır. Ronald Reagan, 80’li yaşlarının sonlarında Alzheimer hastalığına yakalandı ve 93 yaşında hastalığın komplikasyonlarından öldü. 62 yaşında gösterilen Franklin Roosevelt, 63 yaşında beyin kanamasından öldü. 95, kanserden acı çekti ama şimdi 98 yaşında ve hala aktif. Genetiğimiz, çevre ve yaşımız sağlığımızda önemli rol oynar, ancak bunlardan hangisi en önemlisidir? Yeni bir UC Berkeley araştırması, birçok durumda, vücudumuzdaki hangi genlerin açık veya kapalı olduğunu belirlemede, hastalığa yatkınlığımızı etkilemede yaşın genetikten daha önemli bir rol oynadığını göstermektedir. Kredi bilgileri: UC Berkeley

Bu beş doku, yaşamımız boyunca sürekli olarak dönen ve aynı zamanda en çok kanser üreten dokulardır. Bu dokular kendilerini her değiştirdiğinde, hastalığa yol açabilecek bir genetik mutasyon oluşturma riski taşırlar.

“Sanırım bu bize evrimin sınırları hakkında biraz bilgi veriyor” dedi. “Örneğin, kanınız yaşamanız için her zaman çoğalmak zorundadır ve bu nedenle bu süper korunmuş, çok önemli genlerin yaşamın ilerleyen dönemlerinde etkinleştirilmesi gerekir.

“Bu sorunlu çünkü bu genlerin somatik mutasyonlara maruz kalmaya ve sonsuza dek kötü, kanserli bir şekilde açılmaya duyarlı olacağı anlamına geliyor. Yani, bize yaşamın sınırlamalarının nasıl olduğu konusunda biraz fikir veriyor. Yaşamaya devam etme yeteneğimizi sınırlar.”

Sudmant, çalışmanın dolaylı olarak kişinin çevresinin yaşlanması üzerindeki etkisini gösterdiğini, bunun yaş ve genetik dışındaki her şeyin etkisi olduğunu belirtti: soluduğumuz hava, içtiğimiz su, yediğimiz yiyecekler ve aynı zamanda fiziksel egzersiz seviyemiz. Çevre, yaşla birlikte gen ekspresyonu değişikliklerinin üçte birine tekabül eder.

Ayrıca bakınız

Bu, yüzünde maske olan genç bir kızı gösteriyor.

Sudmant, diğer birkaç organizmada (yarasalar ve fareler) ifade edilen genlerin benzer analizlerini yürütüyor ve bunların nasıl farklılaştığını ve farklılıkların bu hayvanların farklı yaşam süreleriyle ilişkili olup olmadığını görüyor.

UC Berkeley lisansüstü öğrencileri Ryo Yamamoto ve Ryan Chung, makalenin ilk yazarları. Diğer ortak yazarlar Juan Manuel Vazquez, Huanjie Sheng, Philippa Steinberg ve Nilah Ioannidis’tir.

Finansman: Çalışma, Ulusal Sağlık Enstitülerinin Ulusal Genel Tıp Bilimleri Enstitüsü (R35GM142916) tarafından desteklenmiştir.

Bu yaşlanma ve genetik araştırma haberleri hakkında

Yazar: Robert Sanders
Kaynak: Kaliforniya Üniversitesi, Berkeley
İletişim: Robert Sanders – UC Berkeley
Resim: Görüntü UC Berkeley’e yatırıldı

Orjinal araştırma: Açık Erişim.
Peter Sudmant ve ark., “Yaşlanmanın ve genetiğin insanlarda gen ekspresyon paternleri üzerindeki dokuya özgü etkileri”. Doğa İletişimi


Soyut

Yaşlanmanın ve genetiğin insanlarda gen ekspresyon paternleri üzerindeki dokuya özgü etkileri

Yaş, birçok yaygın insan hastalığı için birincil risk faktörüdür. Burada, 948 insandan 27 dokuda genetiğin ve yaşlanmanın gen ekspresyon paternlerine nispi katkılarını ölçüyoruz.

Kantitatif özellik lokuslarının ekspresyonunun tahmin gücünün birçok dokuda yaştan etkilendiğini gösteriyoruz. Yaş ve genetiğin transkript seviyesi varyasyonuna katkılarını ortaklaşa modelleyerek, ifade kalıtsallığını buluruz (h2) 5 dokuda R2age>h2Rage2>h2 ile yaşlanmanın katkısı >20 kat değişirken dokular arasında tutarlıdır.

Arındırıcı seçilimin gücü, yaşamın erken dönemlerinde ifade edilen genler üzerinde daha güçlüyken (Medawar’ın hipotezi), yüksek oranda çoğalan birçok dokunun zıt bir model sergilediğini bulduk.

Bu Medawaryan olmayan dokular, yüksek oranda kanser ve ifade yaşı ile ilişkili somatik mutasyonlar sergiler. Buna karşılık, genetik kontrol altındaki genler, rahat bir kısıtlama altındadır.

Birlikte, yaşlanma ve genetiğin ekspresyon fenotipleri üzerindeki farklı rollerini gösteriyoruz.

Leave a Comment