ยีนแมงกะพรุนแสดงวิธีอยู่ตลอดไป

แมงกะพรุนที่สามารถมีชีวิตอยู่ได้ตลอดไป

Unsplash:

แมงกะพรุนที่สามารถมีชีวิตอยู่ได้ตลอดไป

มหาเศรษฐีที่มองหาชีวิตนิรันดร์ (และการสนับสนุนบริษัทสตาร์ทอัพในสาขานี้แนะนำว่ามีเพียงไม่กี่คน) อาจทำได้แย่กว่าการศึกษา Turritopsis dohrnii หรือที่รู้จักในชื่อ “แมงกะพรุนอมตะ” มันไม่ใช่อมตะอย่างแท้จริง บุคคลประเภทนี้ตาย แต่ผู้ที่มีชีวิตอยู่นานพอสามารถชุบตัวได้ และเมื่อทำเช่นนั้น จะต้องผ่านวงจรชีวิตทั้งหมดอีกครั้ง และอีกครั้ง. และอีกครั้ง.

เช่นเดียวกับแมงกะพรุนส่วนใหญ่ วัฏจักรชีวิตนั้นรวมถึงระยะที่ไม่อาศัยเพศซึ่งเรียกว่าติ่งเนื้อและการว่ายน้ำ ระยะทางเพศที่เรียกว่าเมดูซ่า ตัวอ่อนที่เกิดจากการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศจะพัฒนาเป็นติ่งเนื้อในระยะที่ไม่อาศัยเพศ แต่ T. dohrnii ยังสามารถทำให้เกิด polyps ได้อีกทางหนึ่งด้วยการเปลี่ยนเมดูซ่าหลังการสืบพันธุ์ให้เป็นซีสต์ซึ่งจะผลิตออกมา

อย่างไรก็ตาม การดึงเอาเคล็ดลับนี้ออกนั้นเกี่ยวข้องกับตัวจิ๊กเกอร์ทางพันธุกรรมจำนวนมาก และนั่นเป็นหัวข้อของการศึกษาที่ตีพิมพ์เมื่อเร็ว ๆ นี้ใน Proceedings of the National Academy of Sciences โดย Maria Pascual-Torner และ Dido Carrero จาก University of Oviedo ในสเปนและเพื่อนร่วมงานของพวกเขา โดยการเปรียบเทียบจีโนมของ T. dohrnii กับของ T. rubra สายพันธุ์ที่เกี่ยวข้องแต่เป็นมนุษย์ รวมถึงการตรวจสอบว่ายีนใดทำงานในกระบวนการฟื้นฟู พวกเขาสามารถระบุส่วนของ DNA ที่ T. dohrnii จัดหาให้ : ความสามารถอายุของเขา

เหตุใดสัตว์จึงอ่อนแอลงตามกาลเวลา ทั้งๆ ที่กลไกการซ่อมแซมสามารถอธิบายได้ง่ายที่สุดด้วยสิ่งที่เรียกว่าทฤษฎีที่ใช้แล้วทิ้ง สิ่งนี้เริ่มต้นด้วยการสังเกตว่าไม่ว่ามันจะมีชีวิตอยู่ได้นานแค่ไหนในช่วงหลายปีที่ผ่านมา วันหนึ่งสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดก็จะถูกฆ่าโดยผู้ล่า โรคภัย คู่แข่ง หรืออุบัติเหตุ ดังนั้นการคัดเลือกโดยธรรมชาติจึงสนับสนุนเยาวชนที่ประสบความสำเร็จมากกว่าวัยชราที่ประสบความสำเร็จ เนื่องจากอาจไม่มีวันเกิดขึ้น ดังนั้นการซ่อมแซมจึงดีพอมากกว่าที่จะสมบูรณ์แบบ

อ่านเพิ่มเติม:
* ในที่สุดนักวิทยาศาสตร์ได้ถอดรหัสจีโนมมนุษย์ทั้งหมดเสร็จแล้ว
* DNA ของตัวต่อให้แผนที่ถนนในการทำลายตัวเองอย่างไร
* การแก้ไขยีนสั้น ๆ อะไร ยังไง ทำไม?
* ขั้นตอนด่วนเพื่อชะลอความแก่

ผลที่ได้คือสัตว์ที่อายุมากขึ้นจะได้รับผลกระทบจากความมีชีวิตชีวาก่อนหน้านี้ ซึ่งรวมถึงการสลายตัวของกลไกการซ่อมแซมดีเอ็นเอ ความเสียหายจากกระบวนการทางเคมีของการหายใจ การสลายของโครงสร้างที่เรียกว่าเทโลเมียร์ที่ปกคลุมโครโมโซมของเซลล์ และการสูญเสียเซลล์ต้นกำเนิด pluripotent ที่เรียกว่า pluripotent ซึ่งทำให้สามารถซ่อมแซมส่วนที่เสียหายได้ เนื้อเยื่อ การฟื้นฟูแปลงนี้เป็นโครงการใหญ่

ในการเริ่มต้นการตรวจสอบ Dr. Pascual-Torner และ Dr. Carrero ได้ระบุยีน 1,000 ตัวจากจีโนมของ T. dohrnii ซึ่งเป็นที่รู้จักในสายพันธุ์อื่นเพื่อควบคุมลักษณะของความชราดังที่ระบุไว้ข้างต้น เมื่อเปรียบเทียบกับจีโนมของ T. rubra พวกเขาพบยีน 28 ตัวที่มีหมายเลขสำเนาต่างกันในทั้งสองสายพันธุ์ ดังนั้นจึงน่าจะส่งผลให้มีปริมาณโปรตีนที่เข้ารหัสต่างกัน รวมทั้งตัวแปรทางพันธุกรรมที่ไม่ซ้ำกัน 10 ตัว

ความแตกต่างเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่า T. dohrnii มีส่วนสำคัญอย่างยิ่งต่อการจำลองและซ่อมแซม DNA การควบคุมการตอบสนองต่อความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน การซ่อมแซมเทโลเมียร์ และการบำรุงรักษาสเต็มเซลล์ pluripotency นอกจากนี้ ยีนที่เกี่ยวข้องจำนวนมากถูกกระตุ้นโดยเฉพาะระหว่างการเปลี่ยนจากแมงกะพรุนไปเป็นติ่งเนื้อ

อย่างไรก็ตาม การดึงเอาเคล็ดลับนี้ออกนั้นเกี่ยวข้องกับตัวจิ๊กเกอร์ทางพันธุกรรมจำนวนมาก

Rod Budd/Stuff

อย่างไรก็ตาม การดึงเอาเคล็ดลับนี้ออกนั้นเกี่ยวข้องกับตัวจิ๊กเกอร์ทางพันธุกรรมจำนวนมาก

นอกจากนี้ยังมีการเปลี่ยนแปลงในยีนที่อาจเกี่ยวข้องกับการชี้นำการเปลี่ยนแปลงนั้น ซึ่งรวมถึงยีนที่ควบคุมการถอดรหัส DNA เป็นโมเลกุล RNA ของผู้ส่งสารซึ่งส่งคำสั่งไปยังโรงงานผลิตโปรตีนของเซลล์ ทำให้เซลล์สามารถตั้งโปรแกรมใหม่ได้ และยีนที่ควบคุมวิธีที่เซลล์สื่อสารระหว่างกัน ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการปรับปรุงโฉมร่างกายแบบค้าส่ง . สัตว์อยู่ภายใต้

ข้อมูลบางส่วนนี้อาจให้ความกระจ่างเกี่ยวกับการทำความเข้าใจอายุของผู้คน แม้ว่าบรรพบุรุษร่วมกันของแมงกะพรุนและสัตว์มีกระดูกสันหลังจะมีมาก่อนยุค Cambrian ซึ่งเริ่มขึ้นเมื่อประมาณ 540 ล้านปีก่อน ยีนที่เกี่ยวข้องจำนวนมากถูกใช้ร่วมกันโดยทั้งสองกลุ่ม แม้ว่าจะมีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ

อย่างไรก็ตาม ประสบการณ์การฟื้นฟูของ T. dohrnii ซึ่งเกี่ยวข้องกับการสร้างร่างกายขึ้นใหม่ดูเหมือนจะเป็นคำตอบที่สุดยอดมากสำหรับคำถามที่ว่า “คุณอยากมีชีวิตตลอดไปหรือไม่”

© 2020 The Economist Newspaper Limited. สงวนลิขสิทธิ์. เผยแพร่ภายใต้ใบอนุญาตจาก The Economist สามารถอ่านบทความต้นฉบับได้ที่ www.economist.com