فهمیدن و کنترل فرآیند پیری و سالخوردگی، آرزوی بسیاری از دانشمندان است. محققان در بیوزنتروم دانشگاه باسل کشف کرده‌اند که پروتئین Gcn4 سنتز پروتئین را کاهش داده و عمر سلول‌های مخمری را افزایش می‌دهد. فهمیدن اینکه چگونه هر ژن منحصربه‌فرد طول عمر را تحت تاثیر قرار می‌دهد، راه‌های جدیدی را برای کنترل فرآیند پیری و اتفاقات مرتبط با آن به روی محققان می‌گشاید. نتایج این تحقیق، اخیرا در مجله‌ی” ارتباطات طبیعت” چاپ شده‌است.
مقاله‌ی مرتبط: کلک تازه‌ی مخمر‌ها: شناسایی پاتوژن‌ها
تقریبا از صدسال پیش مشخص شده‌است که محدودیت تغذیه‌ای و کاهش استرس می‌تواند به طور قابل توجهی طول عمر را افزایش دهد. محققانی به سرپرستی پروفسور میهالزا زوولن و پروفسور اسپانگ این موضوع را که چگونه رونویسی فاکتور Gcn4، پروتئینی که بیان بسیاری از ژن‌ها را تنظیم می‌کند، طول عمر مخمر نان را افزایش می‌دهد مورد مطالعه قرارداده‌اند. تحت استرس‌های گوناگون، سلول، تولید Gcn4 را که سبب کاهش سنتز و تولید پروتئین‌های جدید شده و طول عمر مخمر را افزایش می‌دهد، تحریک می‌کند.
فاکتور رونویسی، سنتز پروتئین را سرکوب می‌کند
از مدت‌ها قبل، فهمیده شده‌است که سنتز پروتئین_ که تحت عنوان ترجمه نیز شناخته می‌شود_ نفش مهمی را در پیری ایفا می‌کند. جلوگیری از سنتز پروتئین، به عنوان مثال هنگامی که سنتز پروتئین توسط کاهش غذارسانی متوقف می‌شود، می‌تواند اثر مثبتی روی طول عمر ارگانیسم های مختلف از قبیل مخمر، مگس، کرم یا ماهی داشته باشد. کاهش ریبوزوم‌ها، یعنی کارخانه‌ی پروتئین‌ها، همچنین می‌تواند بطور قابل توجهی طول عمر سلول‌های مخمر را افزایش دهد.
چیزی که این استرس‌های سلولی مشترکی دارند این است که آن‌ها تولید Gcn4 را فعال می‌کنند. اما اینکه چگونه این پروتئین طول عمر را افزایش می‌دهد هنوز ناشناخته باقی‌مانده است.
مقاله‌ی مرتبط: تغییرات ژنی موثر بر طول عمر
در تحقیق گروهی که با زوولن کار می‌کردند، سلول‌های مخمر را تحت استرس‌های مختلف قرار دادند، طول عمر آن‌ها، سرعت سنتز پروتئین و بیان Gcn4 را اندازه گرفتند. میهالزا زوولن، پروفسور بیولوژی محاسباتی و سیستمی می‌گوید:
ما نتیجه گرفتیم که سطح پروتئین Gcn4 با طول عمر سلول‌های مخمر رابطه‌ی مستقیم دارد. اما ما می‌خواهیم بفهمیم چرا؟ اکنون برای اولین بار نشان داده‌ایم که به نظر می‌رسد سرکوب رونویسی ژن‌های که برای سنتز پروتئین سلولی توسط Gcn4، مسئول اثر طول عمر است. از آنجایی که لوازم ترجمه محدود می‌شود، انرژی پرفشار حاصل از تولید پروتئین‌های جدید به طورکلی تضعیف می‌گردد.
از دیدگاه بررسی سلول‌های مخمر، این یک مزیت است: این موضوع آن‌هارا قادر می‌سازد که تقریبا تا ۴۰ درصد بیش از حد معمول زنده بمانند.
مقاله‌ی مرتبط: آیا رژیم غذایی بهتر موجب افزایش طول عمر می‌شود؟
فاکتور رونویسی Gcn4، در بیش از ۵۰ ارگانیسم (موجود زنده) از جمله پستانداران وجود دارد و احتمالا همچنان نقش قابل توجهی را در پیری این موجودات ایفا می‌کند.
گروه زوولن اکنون بررسی خواهند کرد که آیا همولوگ پستانداران به همین نحو و با استفاده از تنظیم سنتز پروتئین در پاسخ به تغذیه و استرس، مجددا آهسته شده و طول عمر را افزایش خواهد داد یا خیر؟!
