¿El secreto para una vida más larga? Regulación de genes

La selección natural ha producido mamíferos que envejecen a ritmos dramáticamente diferentes. Tomemos, por ejemplo, las ratas y ratones topo desnudos; El primero puede vivir hasta 41 años, casi diez veces la vida útil de roedores similares como los ratones.

¿Qué explica la vida más larga? Según una nueva investigación de biólogos en Universidad de Rochesteruna pieza clave del rompecabezas radica en los mecanismos que regulan la expresión génica.

En un artículo publicado en metabolismo celulare investigadores incluyendo Vera GorbunovaProfesor Doris Jones Cherry de Biología y Medicina; Andrei Siluánov, Catedrático de Biología y Medicina; y Jinlong Lu, investigador postdoctoral en el laboratorio de Gorbunova y primer autor del artículo de investigación, investigó los genes asociados con la duración de la vida. Su investigación reveló propiedades específicas de estos genes y reveló que dos sistemas reguladores que controlan la expresión génica, las redes circadianas y las redes pluripotentes, son importantes para la continuidad de la vida. Los hallazgos tienen implicaciones en la comprensión de cómo evoluciona la longevidad y en proporcionar nuevos objetivos para el antienvejecimiento y las enfermedades relacionadas con la edad.

Comparando genes de longevidad

Los investigadores compararon los patrones de expresión génica de 26 especies de mamíferos con edades máximas variadas, desde los dos años (las musarañas) hasta los 41 años (las ratas topo desnudas). Identificaron miles de genes relacionados con la esperanza de vida máxima de la especie que estaban positiva o negativamente relacionados con la longevidad.

Descubrieron que las especies longevas tendían a tener una menor expresión de genes implicados en el metabolismo energético y la inflamación. y una mayor expresión de genes implicados en la reparación del ADN, el transporte del ARN y la regulación del esqueleto celular (o microtúbulos). Investigaciones anteriores de Gorbunova y Seluanov mostraron que características como Más eficiente en la reparación del ADN y Respuesta inflamatoria más débil Es característico de los mamíferos longevos.

Ocurrió lo contrario para las especies de vida corta, que tendían a tener una mayor expresión de genes implicados en el metabolismo energético y la inflamación y una menor expresión de genes implicados en la reparación del ADN, el transporte del ARN y la regulación de los microtúbulos.

Dos pilares de la longevidad

Cuando los investigadores analizaron los mecanismos que regulan la expresión de estos genes, encontraron dos sistemas principales en juego. Los genes de la edad negativos, los que intervienen en el metabolismo energético y la inflamación, están controlados por redes circadianas. Es decir, su expresión se limita a una determinada hora del día, lo que puede ayudar a limitar la expresión general de genes en especies longevas.

Esto significa que podemos ejercer al menos cierto control sobre los genes negativos de la edad.

«Para vivir más tiempo, debemos mantener horarios de sueño saludables y evitar la exposición a la luz durante la noche, ya que puede aumentar la expresión de genes negativos para la esperanza de vida», dice Gorbunova.

Por otro lado, los genes positivos para la vida útil (aquellos involucrados en la reparación del ADN, el transporte del ARN y los microtúbulos) están controlados por la llamada red de pluripotencia. La red de pluripotencia está involucrada en la reprogramación de células somáticas, es decir, células que no son células reproductivas, en células embrionarias, que pueden regenerarse y regenerarse más fácilmente, al reempaquetar el ADN que se desorganiza a medida que envejecemos.

“Descubrimos que la evolución activó la red de pluripotencialidad para lograr una vida más larga”, dice Gorbunova.

Siluanov dice que la red de pluripotencialidad y su relación con los genes de esperanza de vida positiva «es un descubrimiento importante para comprender cómo se desarrolla la longevidad». Además, podría allanar el camino para nuevas intervenciones antienvejecimiento que activen genes positivos clave para la vida. Anticipamos que las intervenciones antienvejecimiento exitosas incluirán una mayor expresión de genes de edad positivos y una menor expresión de genes de edad negativos. «