ある研究では、遺伝子の「ずさんな」読み取りが明らかに老化の一因となっていることが示されています。年齢が上がるにつれて、遺伝情報の実装がより早く行われるため、遺伝子産物の品質が低下します。これは、4 つのモデル動物種とヒト細胞培養における転写プロセスの研究から明らかになりました。科学者らは、加速を制限し、したがって老化の影響を制限する可能性もあると報告しています。
私たちは生まれ、成長し、ご存知のとおり、ある年齢になると劣化のプロセスが始まります。老化は私たちには明らかなことのように見えますが、科学的な観点から見ると、多くの疑問が生じます。 1 つ明らかなことは、基本的なものの 1 つは、細胞レベルでのプロセスの障害が増大していることです。年齢を重ねるにつれて、細胞や体全体の構成要素として機能したり、機能を果たすタンパク質分子の濃度と品質が低下します。これらのタンパク質の生産は、遺伝子にコード化された情報の実行に基づいています。
老化の分子的側面をたどる
このいわゆる遺伝子発現が年齢とともに変化することはすでに知られていましたが、このプロセスの制御機能の障害も影響している可能性があります。これは、いわゆる転写を指します。この読み取りプロセスでは、遺伝情報が、タンパク質を生成するための細胞機構の青写真として機能する形式に変換されます。しかし、これまでのところ、転写プロセスが実際に年齢とともにどの程度変化するのか、またこれが生物にどのような影響を与える可能性があるのかは不明のままです。
6 つのドイツの科学者チームが現在、老化研究に関する共同プロジェクトの一環としてこれらの疑問を調査しています。このようにして、線虫、ショウジョウバエ、マウス、ラット、人間という 5 つの生き物から得られた結果を組み合わせることができました。 「私たちの専門知識を組み合わせることでのみ、これほど多くの生物やさまざまな種類のデータを研究することが可能になりました」とケルン大学の主任著者アンドレアス・ベイヤー氏は述べています。結果は主に現代の分子遺伝学的手法に基づいており、転写プロセスのダイナミクスについて結論を引き出すことも可能です。
速い – しかし不注意
加齢とともにプロセスが遅くなると考える人もいるかもしれないが、研究者らが発見したように、分子レベルでは明らかにその逆であり、転写中に読み取り産物であるメッセンジャーRNAが成長する平均速度が増加するのだ。具体的には、これに関与するタンパク質である RNA ポリメラーゼ II は、年齢を重ねるにつれてより早くヌクレオチドを RNA 鎖に結合させます。科学者たちは、調査した5種すべてでこの効果を実証することができました。この速度の増加は、そのような遺伝子コピーの品質の低下に関連していることも示されました。 「ずさんな」生成物が出現しています。研究者らは、たとえば、環状 RNA の形成が増加していることに気づきました。
チームはまた、読み取りプロセスの速度と精度が影響を受ける可能性があることを示すことができました。興味深いことに、これにより、生物の寿命を延ばすのに役立つことがすでに知られている措置、つまり食事制限やインスリン代謝への介入が可能になりました。 「私たちの研究により、カロリー摂取量の削減などの介入も、より質の高い遺伝子読み取りという形で分子レベルで健康的な老化プロセスにプラスの効果をもたらすことを明確に証明することができました」とベイヤー氏は言う。
科学者らはまた、特定の操作を通じて読み取り速度を意図的に低下させた場合、ハエの寿命と人間の細胞の分裂能力が増加する可能性があることを示すことができた。研究者らは、老化研究と医学にはさらなる可能性があると述べている。「私たちの研究結果は、生物の老化と寿命を延ばすための介入の根底にある基本的な分子メカニズムを明らかにし、それによって考えられる対策の手がかりを提供する。」将来的には高齢化が進むだろう」とベイヤー氏は結論づけた。
出典: ケルン大学、専門記事: Nature、doi: 10.1038/s41586-023-05922-y
