الجينات الطويلة قد تلعب دوراً حاسماً في عملية الشيخوخة

بسبب قلة التعبير الجيني لإنتاج البروتينات اللازمة

الجينات الطويلة قد تلعب دوراً حاسماً في عملية الشيخوخة
TT
20

الجينات الطويلة قد تلعب دوراً حاسماً في عملية الشيخوخة

الجينات الطويلة قد تلعب دوراً حاسماً في عملية الشيخوخة

أفادت دراسة حديثة بأن الشيخوخة قد لا تتعلق بـ«جينات الشيخوخة» المحددة بقدر ما تتعلق بطول الجينات، حيث إن الانخفاض في «التعبير عن الجينات» الطويلة مع تقدم العمر يمكن أن يكون عاملاً مهماً يسهم في الشيخوخة الشاملة في مختلف الكائنات الحية، بما في ذلك البشر.

وقد لُوحظت هذه الظاهرة في الأنواع المختلفة من الكائنات وأنواع مختلفة من الخلايا، وترتبط بالتغيرات على المستويات الجزيئية والخلوية وأعضاء الجسم التي تظهر عادة أثناء الشيخوخة.

تراكم الضرر الجيني

يقول الباحثون الذين يتألفون من أربع مجموعات بحثية من إسبانيا وهولندا وألمانيا والولايات المتحدة في مقال نُشر في 21 مارس (آذار) 2024 في مجلة «Trends in Genetics»، إن الجينات الطويلة أكثر عرضةً للتلف بمرور الوقت ربما بسبب العدد الأكبر من المواقع المحتملة لتراكم الضرر فيها. ويمكن أن تؤدي هذه القابلية للتلف إلى تغيرات جزيئية وخلوية مرتبطة بالشيخوخة مثل تغير إنتاج البروتين واستقلاب الخلايا دون المستوى الأمثل وهندسة الأنسجة المعرضة للخطر.

من الجدير بالذكر أن الخلايا التي لا تنقسم بشكل متكرر والخلايا التي تعبر عن جينات طويلة معرضة بشكل خاص لهذه الظاهرة، وهو ما قد يفسر سبب كون بعض الأنسجة مثل الخلايا العصبية أكثر عرضة للتغيرات المرتبطة بالشيخوخة.

وتسلط الدراسة الضوء أيضاً على العلاقة بين انخفاض التعبير الجيني الطويل وبين التنكس العصبي، ما يشير إلى أن هذه الظاهرة قد تساهم في أمراض التنكس العصبي المرتبطة بالعمر مثل مرض ألزهايمر.

ومن جهة أخرى يذكر المؤلفون أن العوامل المعروفة المضادة للشيخوخة مثل القيود الغذائية يمكن أن تخفف من انخفاض التعبير الجيني الطويل، وبالتالي ربما تبطئ عملية الشيخوخة، حيث يمكن أن يكون للقيود الغذائية معانٍ مختلفة اعتماداً على السياق.

وبشكل عام يشير مصطلح القيود الغذائية هذا إلى عمليات الحد من، أو تجنب، بعض الأطعمة أو العناصر الغذائية لأسباب مختلفة. وتعتمد بعض القيود الغذائية الشائعة على التفضيلات الدينية أو الأخلاقية أو الصحية أو الشخصية. وعلى سبيل المثال، تعد الأنظمة الغذائية النباتية أو الخالية من الغلوتين أواللاكتوز أو منخفضة الصوديوم بعضاً من القيود الغذائية التي قد يتبعها الأشخاص. ومع ذلك يمكن أن يكون التقييد الغذائي أيضاً علامة على اضطراب في الأكل مثل فقدان الشهية أو الشره المرضي عندما يتضمن نقصاً شديداً أو قهرياً في تناول الطعام.

الجينات الطويلة

غالباً ما ترتبط الجينات الطويلة بوظائف مهمة خلال مراحل التطور المبكرة، وقد تلعب دوراً في العمليات الحاسمة للنمو والتمايز. وتشمل أمثلة الجينات الأطول تلك التي يتم التعبير عنها في الدماغ، لها دور في أمراض القلب والسرطان. أما الجينات القصيرة فغالباً ما تشارك في وظائف مهمة طوال الحياة مثل الجهاز المناعي وفي العمليات التي تتطلب استجابات سريعة على سبيل المثال تلعب دوراً في نمو الجلد وتساهم في الصحة العامة.

إن فهم هذه الاختلافات يمكن أن يوفر نظرة ثاقبة حول الشيخوخة والطرق المحتملة لمواجهة عملية الشيخوخة، وعادة ما تصبح الجينات الأطول أقل نشاطاً مع التقدم في السن، بينما تصبح الجينات الأقصر أكثر نشاطاً. إنه أمر مدهش كيف يؤثر التركيب الجيني على صحة ورفاهية البشر.

التعبير الجيني

التعبير الجيني عملية أساسية في علم الأحياء تتضمن تحويل المعلومات الجينية المشفرة في الحامض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA) إلى بروتينات وظيفية أو جزيئات الحامض النووي الريبي (RNA)، وكذلك تلعب دوراً حاسماً في تحديد سمات الكائن الحي وتطوره واستجابته لبيئته.

ويتكون الحامض النووي في البشر من جينات يمكن أن تختلف هذه الجينات بشكل كبير في الحجم، إذ يمكن أن تكون الجينات قصيرةً بقدر بضع مئات من الجزيئات المعروفة بالقواعد النتروجينية، أو طويلة بقدر مليوني قاعدة نتروجينية. وتحمل هذه الجينات تعليمات لبناء البروتينات وغيرها من المعلومات الأساسية اللازمة للحفاظ على عمل جسم الإنسان.

العوامل المؤثرة على الشيخوخة

إن العديد من الجينات المشاركة في منع تراكم البروتين في مرض ألزهايمر طويلة بشكل استثنائي، وكذلك فإن مرضى سرطان الأطفال الذين يتم شفاؤهم عن طريق العلاج الكيميائي المدمر للحامض النووي يعانون لاحقاً من الشيخوخة المبكرة والتنكس العصبي.

ويتكهن المؤلفون بأن الضرر الذي يلحق بالجينات الطويلة يمكن أن يفسر معظم سمات الشيخوخة لأنه يرتبط بمسرّعات الشيخوخة المعروفة. ولأنه يمكن تخفيفه باستخدام علاجات معروفة مضادة للشيخوخة مثل تقييد النظام الغذائي الذي ثبت أنه يحد من تلف الحامض النووي. ويضيف المؤلف المشارك توماس ستويجر من كلية فاينبرغ جامعة نورث وسترن شيكاغو بولاية إلينوي الأمريكية بأن العديد من الأشياء المختلفة المعروفة بتأثيرها على تسريع الشيخوخة مثل أنواع التعرض للإشعاع، خصوصاً الأشعة فوق البنفسجية، والتدخين والكحول والنظام الغذائي السيئ والإجهاد التأكسدي، كلها تؤثر بدورها على اختلال عمل الجينات الطويلة.

وفي حين أن الارتباط بين انخفاض التعبير الجيني الطويل والشيخوخة قوي، فإن الباحثين يعترفون بأن الأدلة السببية التي تربط بين الاثنين تحتاج إلى مزيد من البحث. وسوف تتعمق الدراسات المستقبلية في الآليات الكامنة وراء هذه الظاهرة وآثارها التطورية ودورها المحدد في التنكس العصبي. وبشكل عام يتحدى هذا البحث التركيز التقليدي على جينات محددة مرتبطة بالشيخوخة، ويشير إلى أن طول الجينات وقابليتها للتلف قد يلعبان دوراً حاسماً في عملية الشيخوخة عبر طيف كبير من الكائنات الحية وأنواع الخلايا المختلفة.


مقالات ذات صلة

ليس مجرد عادة... لـ«قضم الأظافر» عواقب جسدية ونفسية... كيف تحمي نفسك منها؟

صحتك قضم الأظافر يُعد من أكثر السلوكيات التكرارية المتمركزة على الجسم شيوعاً (رويترز)

ليس مجرد عادة... لـ«قضم الأظافر» عواقب جسدية ونفسية... كيف تحمي نفسك منها؟

عند مناقشة السلوكيات التكرارية المتمركزة على الجسم، قد تتبادر إلى الأذهان حالات مثل حك الشعر أو قضم الجلد أو مضغ اللسان أو عض الشفاه.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
صحتك الكافيين في القهوة والشاي يُحسّن صحة القلب (جمعية القلب الأميركية)

الشاي أم القهوة... أيهما المشروب الأفضل لتعزيز طاقتك الصباحية؟

ينقسم الكثيرون حول القهوة أم الشاي أي منهما الأفضل من حيث الطعم والقدرة على تعزيز التركيز.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
صحتك الخضراوات تقلل بشكل كبير من خطر الإصابة بسرطان الأمعاء (رويترز)

5 خضراوات مفيدة لصحة الأمعاء ينصح بتناولها يومياً

تعدّ الخضراوات من العناصر الغذائية المهمة للإنسان لما تحتويه من مواد مفيدة للصحة، وتعزيز المناعة والعلاج.

«الشرق الأوسط» (واشنطن )
صحتك يُصيب الخرف حالياً 57 مليون شخص عالمياً مع توقعات تضاعف الرقم 3 مرات خلال العقود المقبلة (أرشيفية - د.ب.أ)

3 مشاكل شائعة في العين قد تشير إلى الخرف قبل سنوات من التشخيص

قال باحثون من نيوزيلندا إن بعض مشاكل العين التي قد تُمثل علامات تحذير مبكرة للخرف، ربما حتى قبل ظهور الأعراض التقليدية.

«الشرق الأوسط» (لندن)
صحتك حبات من الليمون الذي يُحفّز إنتاج هرمون «جي-إل-بي-1» (أرشيفية - أ.ف.ب)

5 طرق علمية للسيطرة على الرغبة الشديدة في تناول الطعام

ينصح أطباء بعدة خطوات من شأنها أن تساعدك على الشعور بالشبع التام بعد الوجبات، والحد من الرغبة الشديدة في تناول الطعام.

«الشرق الأوسط» (لندن)

«المسلّات» جزيئات صغيرة اكتُشفت في جسم الإنسان «دورها غامض»... ماذا نعرف عنها؟

«المسلات» هي خيوط صغيرة من الحمض النووي الريبوزي منغلقة على نفسها (رويترز)
«المسلات» هي خيوط صغيرة من الحمض النووي الريبوزي منغلقة على نفسها (رويترز)
TT
20

«المسلّات» جزيئات صغيرة اكتُشفت في جسم الإنسان «دورها غامض»... ماذا نعرف عنها؟

«المسلات» هي خيوط صغيرة من الحمض النووي الريبوزي منغلقة على نفسها (رويترز)
«المسلات» هي خيوط صغيرة من الحمض النووي الريبوزي منغلقة على نفسها (رويترز)

تُشكل جزيئات صغيرة تشبه الفيروسات، ولكنها أبسط بكثير، لها حضور بارز في جسم الإنسان وتُسمّى «المسلات»، أحد الاكتشافات الحديثة الكبيرة، لكنها لا تزال تثير أسئلة كثيرة، ولا تتوافر في شأنها بعد معطيات مؤكدة.

وقال عالم الفيروسات في معهد علم الوراثة الجزيئي في مدينة مونبلييه الفرنسية، كريم مجذوب، لـ«وكالة الصحافة الفرنسية»، إن «دور هذه الجزيئات في صحتنا لم يُحدَّد أو يتضح بعد».

وهذه الجزيئات عبارة عن خيوط صغيرة من الحمض النووي الريبوزي منغلقة على نفسها ولم يكن معروفاً حتى قبل أشهر قليلة أنها موجودة في جسم الإنسان، حتى اكتشفها باحثون من جامعة ستانفورد الأميركية، من خلال تحليل معمق للحمض النووي الريبوزي الموجود في مئات العيّنات البشرية.

وأوضحت دراسة هؤلاء الباحثين التي نشرتها مجلة «سل» (Cell) في نهاية 2024، أن «هذه المسلات استعمرت الميكروبيومين البشري والكوكبي من دون أن يلاحظها أحد قبل الآن».

وقد أحدث هذا الاكتشاف ضجة واسعة بسبب الانتشار الواسع لهذه المسلات وطبيعتها التي ليس لها مثيل بالمقارنة مع الهياكل التي سبق أن رصدها علماء الفيروسات والأحياء الدقيقة.

أبسط من الفيروسات

وهذه المسلات التي سميت على هذا النحو نظراً لبنيتها الشبيهة بعنق النبتة، تذكّر ربما بالفيروسات المكوّنة عادةً من تسلسل حمض نووي ريبوزي يمكن أن يتطفل على خلايا الإنسان ويجعلها تنتج نسخاً جديدة منه.

وكما يمكن اعتبار الفيروسات هياكل بسيطة جداً مقارَنةً بالبكتيريا، تتسم المسلات بأنها أكثر بساطة حتى من الفيروسات؛ إذ إن تسلسل الحمض النووي الريبوزي الخاص بها أقصر، وعلى عكس معظم الفيروسات، تتجول بحرية، من دون أن تكون محصورةً في كبسولة بروتينية.

وتُذكّر المسلاّت أيضاً بجزيئات اكتُشفت منذ عقود لكنها غير معروفة إلى حد كبير؛ لأن دراستها اقتصرت تقريباً على النباتات، هي الفيرويدات، وهي عبارة عن خيوط من الحمض النووي الريبي من دون غلاف.

لكن المسلات تتميز عن الفيرويدات بأنها أكثر تعقيداً بعض الشيء. فالفيرويدات لا تجيد استنساخ نفسها، في حين أن المسلات تبدو، مثل الفيروسات، قادرة على التحكم في إنتاج البروتينات.

ولا تتوافر معطيات بعد عن وظائف هذه المسلات، وهي أحد الأسئلة الكثيرة التي أثارها اكتشافها.

ورأى بعض الباحثين أن لها دوراً، قد يكون إيجابياً أو سلبياً، في صحة الإنسان، وإلا لما بقيت بوفرة داخل جسمه. لكنّ كثراً يحاذرون من الخروج باستنتاجات.

وقال مجذوب إن ثمة «وجهة نظر مفادها أن الأشياء موجودة لأن لها غرضاً في الكائن الحي، وهذه ليست بالضرورة الحال دائماً». ولاحظ أن «وجود المسلات يعود إلى أن التطور البشري مكّنها من البقاء».

إلا أن الباحث شرح أن بعض الهياكل المماثلة أثبتت تأثيراتها، بدءاً بموضوع دراسته، وهو فيروس التهاب الكبد الوبائي من النوع «د»، وهو في الواقع خيط دائري من الحمض النووي الريبي لا يمكنه العمل إلا بطريقة تابعة بالاشتراك مع فيروس التهاب الكبد الوبائي «ب» الأكثر تعقيداً.

بقايا قديمة؟

وثمة سؤال كبير آخر تطرحه المسلات: هل تعطينا أدلة حول حيثيات ظهور الحياة على كوكب الأرض؟

في رأي بعض الخبراء أن المسلات تنضم إلى الفيرويدات في إضفاء صدقية على فرضية «عالم الحمض النووي الريبوزي»، وهي فكرة مفادها أن أشكالاً بسيطة جداً من الحياة، قائمة على الحمض النووي الريبوزي، كانت موجودة قبل ظهور الحمض النووي.

ويشكل الحمض النووي المادة الوراثية للإنسان، ويُترجم إلى بروتينات بواسطة خلايا الإنسان من خلال المرور عبر الحمض النووي الريبوزي، الأقل استقراراً بكثير. أما «عالم الحمض النووي الريبوزي» فأكثر بساطة، لكنه يتكون أيضاً من كائنات حية أقل تعقيداً إلى حد كبير من الحياة الحالية.

وأشار مجذوب إلى أن المسلات والفيرويدات قد تكون، وفقاً لبعض العلماء، «بقايا ما يمكن تسميته حساء الحمض النووي الريبي الأصلي».

لكنّ التمهّل مستحسن هنا أيضاً، فوجود المسلات قد يدعم هذه المقولة، ولكن من الممكن أيضاً أن إنتاجها يتم عشوائياً بواسطة الخلايا والبكتيريا، من دون أن تكون مصدراً من بقايا الماضي البعيد.

ويلتزم مكتشفوها التحفظ أصلاً. وقال المعدّ الرئيسي للدراسة إيفان زيلوديوف لـ«وكالة الصحافة الفرنسية»: «في الوقت الراهن، ليست لدينا الأدوات التي تسمح لنا بتقدير مدى ارتباط المسلات ببعضها، وبالتالي كم عمرها». وأضاف: «أفضل الامتناع عن التكهن».