اكتشفت دراسة أجراها علماء من جامعة ولاية كامبيناس (UNICAMP) في البرازيل، باستخدام أنواع الدودة المستديرة Caenorhabditis elegans، أن الاضطرابات في طريقة الاتصال هذه يمكن أن تؤدي إلى انخفاض عمر الكائن الحي. وقد نشرت الدراسة مؤخرا في مجلة جين. وتساهم النتائج في فهم أفضل لعملية الشيخوخة والأمراض المرتبطة بها، حسبما أفاد موقع scitechdaily.
أنواع الحمض النووي
وأظهرت الأبحاث السابقة أن بعض أنواع الحمض النووي الريبوزي (RNA) يمكن نقلها من خلية إلى أخرى، من خلال التواصل بين الأنسجة، من النوع الذي يحدث مع البروتينات والمستقلبات، على سبيل المثال.
وتعتبر هذه آلية للإشارة بين الأعضاء أو الخلايا المجاورة، فيما قال مارسيلو موري، المؤلف المقابل للمقالة والأستاذ في معهد علم الأحياء (IB-UNICAMP): "إنها جزء من [علم وظائف الأعضاء] للعديد من الأمراض ومن الأداء الطبيعي للكائن الحي، ما لم يكن واضحا ونجحنا الآن في إثباته هو أن التغييرات في نمط هذا "المحادثة" بين جزيئات الحمض النووي الريبي (RNA) يمكن أن تؤثر على الشيخوخة".
وأجريت الدراسة في مركز أبحاث السمنة والأمراض المصاحبة (OCRC) التابع لـ UNICAMP، وهو أحد مراكز البحث والابتكار والنشر (RIDCs) الممولة من FAPESP. وتم تمويله أيضًا من خلال مشروع يعد موري الباحث الرئيسي فيه.
يذكر موري: "يجب أن يتم تعديل آلية الاتصال هذه بشكل جيد لمنح الكائن الحي عمرًا مناسبًا. في الدراسة، وجدنا أنه إذا زاد أي نسيج من قدرته على امتصاص بعض أنواع الحمض النووي الريبي (RNA) من الوسط خارج الخلية، فإن هذا ينتهي به الأمر إلى التأثير على عمر الكائن الحي".
وأضاف أن الباحثين أثبتوا أن انخفاض العمر لا يرجع فقط إلى انقطاع الاتصال القائم على الحمض النووي الريبوزي (RNA) بين الأنسجة في نفس الكائن الحي، ولكن أيضًا إلى زيادة القدرة على امتصاص الحمض النووي الريبي (RNA) من البيئة - البكتيريا الموجودة في الكائنات الحية الدقيقة، مثال.
كسر القواعد
وأوضح موري أن قرار البحث في آلية نقل الحمض النووي الريبوزي (RNA) بين الخلايا كان مستوحى من اكتشاف تداخل الحمض النووي الريبي (RNA)، والذي فاز عنه العالمان الأمريكيان أندرو فاير وكريج ميلو بجائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء والطب لعام 2006.
لقد قاموا بحقن الحمض النووي الريبوزي المزدوج في C. elegans من أجل "إسكات" الجينات بدقة كبيرة. وقال: "لقد وجدوا أن آلية الإسكات أثرت على الجينات الموجودة في الأنسجة الأخرى وكذلك الأنسجة المعنية، وأنها انتقلت إلى الأجيال التالية".
وأوضح اكتشاف تداخل الحمض النووي الريبوزي (RNA) الآليات الكامنة وراء نقل الحمض النووي الريبي (RNA) بين الخلايا في الكائن الحي وبين الكائن الحي والبيئة. كما أنها نسبت عقيدة مركزية للبيولوجيا الجزيئية.
حتى ذلك الحين، كان يُعتقد أن المعلومات التي تجسدها الشفرة الوراثية تتدفق فقط من الحمض النووي إلى الحمض النووي الريبي (RNA)، ومن هناك إلى البروتينات، لكن عمل فاير وكريج كشف أن الحمض النووي الريبي المزدوج يمكن أن يمنع هذا التدفق.
ويتم تدمير Messenger RNA عن طريق تداخل RNA، الذي يُسكت جينات معينة دون تغيير تسلسل الحمض النووي، مما يُظهر أن RNA يمكنه أيضًا أداء وظيفة تنظيمية في الجينوم. على الرغم من أن الجينوم البشري يضم حوالي 30.000 جين، إلا أنه يتم استخدام عدد قليل فقط في كل خلية لتخليق البروتينات. تلعب نسبة كبيرة منها دورًا تنظيميًا، حيث تؤثر على التعبير عن الجينات الأخرى.
التوازن هو كل شيء
"أردنا أن نفهم كيف يمكن أن تتداخل هذه العملية مع الوظائف الفسيولوجية الهامة المرتبطة بالشيخوخة. في C. elegans، يتضمن نقل الحمض النووي الريبي (RNA) بين الخلايا ما يعرف بالجينات المعيبة لتداخل الحمض النووي الريبي (SID) [المسؤولة عن مراحل مختلفة في امتصاص الحمض النووي الريبي (RNA) وتصديره). لاحظنا أن نمط التعبير الجيني المرتبط بهذا المسار في أنسجة معينة تغير أثناء الشيخوخة"، حسب ما ذكر موري.
وتابع: "إن الحمض النووي الريبي المرسال الذي يشفر البروتين SID-1 [الأساسي للامتصاص الخلوي للحمض النووي الريبي]، على سبيل المثال، زاد في بعض الأنسجة وانخفض في أنسجة أخرى".
اقرأ أيضاً:
هل يمكن أن يساهم “علم الشيخوخة” في تجنب الأمراض مع تقدم السن؟
5 مكملات غذائية يوصي بها خبراء الشيخوخة
ما علاقة بطء الشيخوخة بالعيش في المناطق الأكثر خضرة؟.. دراسة تجيب
