นักวิทยาศาสตร์ของ Harvard ค้นพบนาฬิกาชีวภาพใหม่

เมื่อคุณถามใครสักคนที่จะบอกว่าพวกเขาอายุเท่าไหร่พวกเขาทำการคำนวณ - ลบปีที่พวกเขาเกิดมาจากยุคปัจจุบัน แต่เมื่อนักชีววิทยามองว่าร่างกายของใครบางคนอายุเท่าไหร่พวกเขาหันไปใช้นาฬิกาภายในขนาดจิ๋วที่สามารถส่องสว่างเบาะแสเกี่ยวกับอายุและสุขภาพ

นักวิจัยที่ Harvard ได้ระบุนาฬิกา ribosomal DNA (rDNA) ใหม่หรือนาฬิกาชีวภาพที่แสดงให้เห็นถึงความเข้าใจที่แม่นยำเกี่ยวกับอายุของร่างกายและวิธีการที่มนุษย์สามารถแทรกแซงเพื่อชะลอมันลงได้ งานได้รับการตีพิมพ์ในวันพฤหัสบดีที่วารสาร การวิจัยจีโนม.

Bernardo Lemos, Ph.D., ศาสตราจารย์ด้าน epigenetics สิ่งแวดล้อมที่ Harvard กล่าวว่า DNA ส่วนเล็ก ๆ จะเก็บสัญญาณของอายุเพื่อให้สามารถประเมินอายุทางชีววิทยาได้อย่างแม่นยำ Lemos และ Meng Wang ผู้เขียนนำการศึกษาคิดว่า rDNA เป็น "ปืนสูบบุหรี่" ในการควบคุมจีโนมของริ้วรอย พวกเขาคิดว่ามันสามารถเก็บนาฬิกาที่ไม่รู้จักก่อนหน้านี้ได้

ในการพิจารณาว่านาฬิกาชีวภาพของมนุษย์นั้นเร็วหรือช้าแค่ไหนนักวิทยาศาสตร์บางครั้งจะมองหาเมทิลเลชั่นซึ่งเป็นโมเลกุลขนาดเล็กใน DNA การศึกษา 2017 ในหนูเพื่อทำเครื่องหมายการเปลี่ยนแปลงแสดงอายุทางชีวภาพหรืออายุ DNA เมทิลเลชั่น:

นาฬิกาชีวภาพเป็นส่วนหนึ่งของจีโนมที่ช่วยติดตามสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์เรียก อายุทางชีวภาพ ซึ่งเป็นอายุที่แท้จริงของร่างกายใครบางคนโดยขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงที่สะสมอยู่ตลอดเวลาใน DNA ของใครบางคนและกลายเป็นวิธีที่แม่นยำยิ่งขึ้นในการทำนายการเกิดโรคที่เกี่ยวข้องกับอายุ

Lemos บอกว่าแทนที่จะมองหาส่วนของดีเอ็นเอกระจัดกระจายไปทั่วจีโนม ผกผัน ว่านาฬิกาชีวภาพใหม่นี้มีร้านค้าครบวงจรเพื่อให้ได้อายุทางชีวภาพของบุคคล

“ มันทำให้การวัดนาฬิกาค่อนข้างง่ายขึ้นเพราะมันเป็นที่เดียว” Lemos บอก ผกผัน “ มีความท้าทาย แต่ตอนนี้แทนที่จะมองข้ามโครโมโซมที่แตกต่างกันและไซต์ที่หลากหลายเราก็สามารถมุ่งเน้นไปที่ไซต์เหล่านี้ได้”

นาฬิกาที่ Lemos ช่วยระบุนั้นแท้จริงแล้วตั้งอยู่ในไรโบโซมซึ่งเป็นกลไกระดับโมเลกุลที่ช่วยให้เซลล์สร้างโปรตีน แต่ยังมีส่วนของ DNA ด้วย

เมื่อ Lemos ดูสถานที่เหล่านี้ในสายพันธุ์ที่หลากหลายเช่นสุนัขแมลงวันและมนุษย์เขาพบว่าปริมาณเมทิลเลชั่นในสถานที่เพียงไม่กี่แห่งนั้นสามารถทำนายอายุได้อย่างแม่นยำ สถานที่เหล่านี้สามารถกำหนดอายุทางชีวภาพพร้อมกับนาฬิกาชีวภาพที่มีชื่อเสียงอื่น ๆ

ความหวังของเขาคือนาฬิกาใหม่นี้อาจเป็นจริง ที่เกี่ยวข้อง ไปที่กิจกรรมในนาฬิกาแบบกว้างไกลซึ่งอาจเป็นลิงก์ทั่วไปที่รวมพวกเขาทั้งหมดเข้าด้วยกัน แต่นั่นเป็นเพียงทฤษฎีหนึ่งเท่านั้นที่เขาจะต้องพิสูจน์ให้ได้มากขึ้น

“ มันเป็นความก้าวหน้าครั้งยิ่งใหญ่เมื่อพบว่า DNA methylation ในจีโนมสามารถใช้เป็นเครื่องหมายบ่งบอกอายุที่แข็งแกร่งน่าเชื่อถือและเชื่อถือได้ มันค่อนข้างเหลือเชื่อ นาฬิกา rDNA อาจเป็นขั้นตอนในทิศทางที่ถูกต้องเพื่อเชื่อมโยงนาฬิกาที่มีกลไกหลากหลาย” เขากล่าว

หนึ่งในสิ่งที่ทำให้ Lemos มั่นใจว่านาฬิกาชีวภาพใหม่นี้มีประโยชน์เป็นพิเศษคือมันสะท้อนให้เห็นถึงทางเลือกที่สิ่งมีชีวิตอาจทำให้เร่งความเร็วหรือชะลอกระบวนการชรา

ตัวอย่างเช่นเมื่อเขาตรวจสอบนาฬิกา rDNA ในหนูซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการทดลองการอดอาหารเขาพบว่านาฬิกาของพวกเขามีสัญญาณของการเกิดริ้วรอยทางชีวภาพน้อยลงแม้ว่าหนูเองจะมีอายุตามลำดับ

เนื่องจากการอดอาหารได้แสดงให้เห็นถึงการยืดอายุของสัตว์และรีเซ็ตนาฬิกาชีวภาพในอดีตเขาแนะนำว่าผลกระทบต่อนาฬิกา rDNA นั้นเป็นสัญญาณที่ดี

นาฬิกาชีวภาพคือ อ่อนไหว การเปลี่ยนแปลงซึ่งอาจเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพเมื่อมันมาถึงการระบุวิธีที่เราอาจแทรกแซงในกระบวนการของริ้วรอยทางชีวภาพ

ดูเพิ่มเติม: สิ่งที่เกิดขึ้นกับสมองและร่างกายของคุณเมื่อคุณอดอาหาร

“ มันสอดคล้องกับความคาดหวังและความหวังของทุกคนที่นาฬิกาชีวภาพ rDNA ของเรานั้นเป็นแบบไดนามิกดำเนินการได้และอาจตอบสนองต่อตัวเลือกส่วนบุคคล” Lemos กล่าว “ สิ่งหนึ่งที่น่าสงสัยถ้านาฬิกาตอบสนองต่อคุณสมบัติอื่น ๆ ของสภาพแวดล้อม, ประวัติศาสตร์ของการสัมผัสกับสารพิษ”

หากนาฬิกาเรือนนี้เชื่อมต่อกับความชราตามที่อ้างในการศึกษานี้มันอาจเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการทดสอบว่าปัจจัยใดจากการรับประทานอาหารไปจนถึงการได้รับสารเคมีเร่งกระบวนการของการเกิดริ้วรอยทางชีวภาพและสิ่งใดที่ทำให้ช้าลง

หากมีบางอย่างที่อาจทำให้นาฬิกาชีวภาพตรวจสอบได้เร็วขึ้นเล็กน้อยการเปลี่ยนแปลงของ rDNA อาจเป็นนกขมิ้นที่มีศักยภาพในเหมืองถ่านหิน