Interazioni complesse possono contano di più per la longevità

Aprile 16, 2016 Admin Salute 0 2
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"Penso che la lezione principale è che questi effetti di interazione sono significative o importanti come gli effetti [singole], come ad esempio gli effetti la sola dieta o effetto genetico da solo", ha detto David Rand, professore di biologia e autore senior dello studio pubblicato nella rivista PLoS Genetics. "Tradizionalmente questo è quello che la gente si sono concentrati su:. Alla ricerca di un gene che si estende la longevità o una dieta che si estende la longevità"

Quando i ricercatori hanno esaminato le coppie singoli o anche di fattori in una grande varietà di organismi, che hanno fatto molte scoperte preziose sulla biologia dell'invecchiamento, Rand ha detto. Ma a volte gli scienziati sono stati in grado di replicare le rispettive conclusioni in esperimenti apparentemente simili. Spesso questo è attribuita a misteriosi "effetti di sfondo," presumibilmente altri geni che non sono stati correttamente contabilizzati. Il nuovo studio ha scelto di mettere tali effetti di sfondo in primo piano per esaminare gli effetti dietetici sull'invecchiamento in diversi pannelli di diversi abbinamenti genetiche nucleari e mitocondriali.




I risultati dello studio suggeriscono che molti effetti osservati di calorie o di restrizione dietetica o geni diversi sulla durata della vita può dipendere da un contesto più intricato di quanto sia stato capito fino ad ora.

Piuttosto che disperando che le interazioni combinatori di diete, geni nucleari, e geni mitocondriali rendono la biologia alla base dell'invecchiamento intractably complesso, Rand e autore principale Chen-Tseh Zhu ha detto studi che abbracciano esplicitamente tali interazioni multifattoriali può portare i ricercatori a capire la complessità biologica intrinseca il processo di invecchiamento: Molti geni, molte cellule, e molti ambienti contribuiscono al processo di invecchiamento. Con tali osservazioni potrebbero poi risalire quali geni mitocondriali che moderano geni nucleari in risposta ad una particolare dieta.

"Gli studi mirati su singoli fattori che si rivelano irripetibile in ambienti diversi, non sono risultati generali," ha dichiarato Rand. "Ma l'interazione tra questi fattori può farci più vicini alla generalità."

Zhu fa un'analogia alla medicina personalizzata, in cui i medici e gli scienziati sperano che scavando più in profondità i dettagli del genoma di una persona, essi saranno in grado di prevedere se i farmaci specifici possono essere mirati a individui con particolari combinazioni di geni, evitando così pericolosi effetti collaterali o la produzione di un trattamento migliore.

"Personalizzato medicina genomica è di non smentire quanto è stato fatto in medicina finora, ma per portare ad un altro livello, in modo che in futuro, quando si sta per progettare il miglior farmaco per una determinata persona che si desidera analizzare i loro geni e la loro metabolismo ", ha detto Zhu, uno studioso postdottorato. "Una combinazione di fattori che porta più informazioni."

Combinazioni complicate

Per lo studio Rand, Zhu e laurea co-autore Paul Ingelmo generato 18 linee di mosche mescolando e la congruenza diversi genomi mitocondriali e nucleari in individui di due specie diverse. Membri Poi si nutrivano di ciascuno di coloro che volano popolazioni da un menu di cinque diverse diete. Alcune diete tenuto calorie costante ma varia l'equilibrio tra lievito (proteine) e zucchero (carboidrati), mentre alcune diete variate le calorie totali, ma mantenuto le proporzioni di nutrienti costanti.

In diversi casi descritti nel documento, il team ha visto come le interazioni tra i tre fattori che manipolate potrebbero produrre risultati che ben frustrare persone che erano troppo concentrati su un solo fattore.

Ad esempio, in mosche con la "w1118" genoma nucleare e la "orer" genoma mitocondriale, la durata della vita è più grande con l'alta zucchero, dieta a basso contenuto di lievito e significativamente peggiore con la dieta che equilibrata lievito e lo zucchero in modo uniforme. Ma per le mosche con lo stesso genoma nucleare, ma la "Zim" genoma mitocondriale, la dieta equilibrata è stato altrettanto buono, se non leggermente migliore rispetto ai ricchi di zuccheri, pasti a basso lievito.

Quindi è il momento di raccomandare che w1118 vola ronzio verso il negozio di caramelle per la dieta a cinque? Ciò, si scopre, dipende dalla loro genoma mitocondriale, secondo la ricerca.

Un altro dato indicativo è che il gene SIRT1 nucleare, che è un gene importante ma controverso nella ricerca sull'invecchiamento, Rand ha detto, mostra effetti diversi su longevità dato diversi genomi mitocondriali.

Il lavoro futuro può concentrarsi sul rintracciamento delle vie fisiologiche e biochimiche suggeriti da queste interazioni multidimensionali, Rand ha detto.

"Quello che fa è identificare le interazioni genetiche che si sono modificati da dieta,» disse Rand. "Significa solo che dobbiamo eseguire il drill down su queste cose e capire come i vari geni che influenzano l'invecchiamento interagiscono tra loro. Se si ottiene la giusta combinazione di geni, potrebbe essere in grado di mappare una risposta a due geni per diverse diete destra fino a singole molecole 'parlarsi' in modo diverso. "

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