Les scientifiques ont découvert une torsion extrêmement subtile dans la génétique des cellules vieillissantes, qui semble les rendre de moins en moins fonctionnelles avec le temps.
RDes chercheurs de la Northwestern University l’ont révélé les animaux tels que les souris, les rats, les killifish et même les humains montrent un déséquilibre progressif des gènes longs et courts dans pratiquement toutes les cellules de leur corps à mesure qu’ils vieillissent.
La découverte suggère qu’il n’y a pas de gènes spécifiques qui contrôlent le processus de vieillissement. Au lieu de cela, l’âge semble être régi par des changements au niveau du système avec des effets complexes. Et cela peut affecter des milliers de gènes différents et leurs protéines respectives.
Pour un gène individuel, cependant, les changements sont si petits qu’ils sont insignifiants. C’est probablement pourquoi ils ont échappé à notre attention jusqu’à présent.
« Nous nous sommes principalement concentrés sur un petit nombre de gènes, en supposant que quelques gènes expliqueraient la maladie », explique Université du nord-ouest scientifique des données Luís Amaral.
« Alors peut-être que nous n’étions pas concentrés sur la bonne chose auparavant. Maintenant que nous avons cette nouvelle compréhension, c’est comme si nous avions un nouvel instrument. C’est comme Galileo avec un télescope, regardant l’espace. Cela nous aide à voir les phénomènes biologiques différemment. «
Normalement, dans une cellule individuelle ou un groupe de cellules, un code représenté dans l’ADN est traduit en ARN, devenant une collection d’instructions flottantes connues sous le nom de transcriptome.
Cette bibliothèque mobile de recettes génétiques est ce que la cellule utilise pour fabriquer ses composants et remplir ses différentes fonctions. Le contenu semble également changer avec l’âge.
Chez un jeune animal en bonne santé, l’activité des gènes courts et longs est équilibrée dans un transcriptome, et cet équilibre est soigneusement contrôlé et maintenu. Mais à mesure qu’un individu vieillit, les gènes courts deviennent de plus en plus une tendance dominante.
Chez plusieurs espèces d’animaux, on a même constaté que des transcriptomes plus courts proliféraient avec l’âge.
« Les changements dans l’activité des gènes sont très, très petits, et des milliers de gènes sont impliqués dans ces petits changements », explique le biologiste du développement Thomas Stoeger.
« Nous avons constaté que ce changement était cohérent d’un tissu à l’autre et d’un animal à l’autre. Nous l’avons trouvé presque partout. Je pense qu’il est très élégant qu’un principe unique et relativement concis semble expliquer presque tous les changements dans l’activité des gènes qui se produisent chez les animaux. » à mesure qu’ils vieillissent. »
Comme le processus de vieillissement lui-même, la transition vers des transcriptomes plus petits commence tôt et est progressive.
Chez les rats, les échantillons de tissus prélevés à l’âge de 4 mois avaient des longueurs médianes de gènes relativement plus longues que ceux prélevés à l’âge de 9 mois.
Les modifications du transcriptome observées chez le fondule de 5 à 39 semaines étaient similaires.
Pour tester le schéma chez l’homme, les chercheurs se sont tournés vers les données du projet Genotype-Tissue Expression (GTEx), qui fournit des informations génétiques publiques collectées auprès de près de 1 000 personnes décédées.
Chez l’homme, la longueur du transcriptome s’est à nouveau avérée prédictive de l’âge avancé, devenant significative dans le groupe d’âge de 50 à 69 ans.
Comparé au groupe d’âge plus jeune de 30 à 49 ans, le groupe plus âgé a montré des transcriptions plus longues qui étaient moins susceptibles de «se replier» ou de devenir fonctionnellement actives par rapport aux plus courtes.
« Le résultat pour les humains est très fort car nous avons plus d’échantillons pour les humains que pour les autres animaux », explique Amaral.
« C’était aussi intéressant parce que toutes les souris que nous avons étudiées sont génétiquement identiques, ont le même sexe et ont été élevées dans les mêmes conditions de laboratoire, mais les gens sont tous différents. Ils sont tous morts de causes différentes et à des âges différents. Nous avons analysé des échantillons de les hommes et les femmes séparément et ont trouvé le même modèle. »
Pas encore satisfaits de leurs résultats, les chercheurs de Northwestern ont ensuite examiné l’effet de diverses interventions anti-âge sur la longueur du transcriptome. La plupart des interventions ont favorisé les transcriptions longues, malgré leurs effets différents sur le corps.
Les auteurs concluent que le vieillissement ne peut pas être attribué à une seule cause de déséquilibre du transcriptome.
Au lieu de cela, ils soutiennent que « de multiples conditions environnementales et internes » sont susceptibles de rendre les gènes courts plus actifs dans le corps.
« Encouragés par nos découvertes sur les interventions anti-âge, nous pensons que la compréhension de la direction de la causalité entre d’autres changements cellulaires et transcriptomiques dépendant de l’âge et le déséquilibre du transcriptome associé à la longueur pourrait ouvrir de nouvelles voies de recherche pour les interventions anti-âge », concluent les auteurs. .
L’étude est publiée dans Vieillissement naturel.
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