Генетика және ұзақ өмір сүру: өмір сүру ұзақтығындағы тұқым қуалаушылықтың рөлі

Генетика және ұзақ өмір сүру: өмір сүру ұзақтығындағы тұқым қуалаушылықтың рөлі

I. Ұзақ өмірдің генетикасына кіріспе

Ұзақ өмір сүру, бұл өмірге өте ұзақ уақытқа жету және қызмет көрсету әрдайым сүйкімді және ғылыми зерттеулердің тақырыбы болды. Ежелгі заманнан бері адамдар өз өмірлерін ұзартудың жолдарын іздеп, заманауи ғылым өмір сүру ұзақтығына әсер ететін факторларды түсіну үшін генетикаға көбірек әсер етеді. Өмір салты, тамақтану және қоршаған орта маңызды рөл, тұқым қуалаушылық немесе генетикалық жарна маңызды факторға айналуда. Ұзақ өмір сүру генетикасын түсіну денсаулықты жақсартуға және өмір сүру ұзақтығын арттыруға бағытталған стратегиялардың дамуына әкелуі мүмкін.

Ii. Генетика мен тұқым қуалаушылық туралы негізгі түсініктер

Ұзақ өмір сүру генетикасын түсіну үшін генетика мен тұқым қуалаушылықтың негізгі қағидаларын түсіну керек.

• ДНҚ (дезоксирибонуклеин қышқылы): ДНҚ – бұл дененің барлық денесінде генетикалық зат. Онда денені дамыту, жұмыс істеу және көбейту үшін қажетті нұсқаулар бар. ДНҚ қос спиральға оралған екі тізбектен тұрады.

• Гендер: Гендер – бұл белгілі бір ақуыздар шығаратын немесе белгілі бір функцияларды орындау бойынша нұсқаулықтары бар ДНҚ сегменттері. Қабыршақ – бұл жасушалық жұмыс аттары және барлық дерлік жасушалық процестерге қатысады.

• Хромосомалар: ДНҚ хромосомалар деп аталатын құрылымдарға салынған. Адамда 23 жұп хромосомалар бар, тек 46, ол әр жасушаның ядросында орналасқан. Әр жұптан бір хромосома әр ата-анадан мұра болады.

• Геном: Геном – бұл ағзаның генетикалық нұсқауларының жиынтығы, оның ішінде барлық гендер және ДНҚ-ның барлық гендері.

• Тұқымқуалаушылық: Тұқымқуалаушылық – генетикалық белгілерді ата-аналардан ұрпаққа беру. Кейбір белгілер бір геноммен анықталады (моногендік ерекшеліктер), ал басқалары бірнеше гендер мен қоршаған орта факторларының өзара әрекеттесуімен анықталады (полигоникалық ерекшеліктер).

• Генетикалық өзгергіштік: Генетикалық өзгергіштік адамдар арасындағы генетикалық материалдардағы айырмашылықтарды білдіреді. Бұл өзгергіштік мутация, рекомбинация және басқа генетикалық процестерге байланысты туындайды. Генетикалық өзгергіштік бейімделу және эволюция үшін маңызды.

Iii. Ұзақ өмірді генетикалық зерттеу әдістері

Зерттеушілер ұзақ өмір сүру генетикасын зерттеудің әртүрлі әдістерін қолданады. Оларға мыналар кіреді:

• Отбасылық зерттеулер: Отбасылық зерттеулер отбасылардағы өмір сүру ұзақтығы мен ауруларының заңдылықтарын зерттейді. Егер ұзақ өмір сүрсе, отбасылардан басым болса, бұл генетикалық жарнаны білдіреді.

• Gemini зерттеуі: Егіздерді зерттеу бірдей егіздердің ерекшеліктерін (олардың құрамына генетикалық материалдары бар) және екі тілді егіздердің (олардың генетикалық материалдарының 50% бөлетін) салыстырады. Бұл зерттеушілерге генетика мен қоршаған ортаның әртүрлі белгілерге, соның ішінде өмір сүру ұзақтығына қосқан үлесін бағалауға мүмкіндік береді.

• Қауымдастықтардың толық зерттеулері (GWAS): GWA – бұл генетикалық опцияларды (жалғызоклеотидті полиморфизмдер немесе SNP), мысалы, белгілі бір белгімен байланысты, мысалы, өмір сүру ұзақтығы сияқты генетикалық опцияларды анықтайтын тәсіл. GWAS ұзақ уақыт бойы статистикалық түрде жиі кездесетін гендерді анықтау үшін әр түрлі өмір сүру ұзақтығы бар адамдардың генетикалық материалдарын салыстыруды қамтиды.

• Геномды кезеңдер бойынша зерттеулер: Геномды реттейтін зерттеулер бүкіл адам геномының дәйектілігін анықтауды қамтиды. Бұл зерттеушілерге ұзақ өмір сүруге ықпал ететін сирек кездесетін немесе жалпы генетикалық опцияларды анықтауға мүмкіндік береді.

• Гендердің өрнектерін зерттеу: Гендер өрнегін зерттеу әртүрлі гендердің әр түрлі маталардағы және әр түрлі кездегі әрекетін өлшейді. Бұл зерттеушілерге гендердің қалай реттелгенін және олардың ұзақ өмір сүруге қалай үлес қосатынын түсінуге көмектеседі.

• Модель организмдері: Ашытқы, құрттар (C. eillans), шыбындар (дрософила), шыбындар (дрософила) және тышқандар сияқты модельдік организмдер, қартаю мен ұзақ өмір сүру генетикасын зерттеу үшін қолданылады. Бұл ағзалар адамдардан гөрі қысқа өмірлік циклға ие, бұл сізге қысқа мерзім ішінде өмір бойы зерттеу жүргізуге мүмкіндік береді. Сонымен қатар, бұл организмдердің генетикасын басқарушыларға зерттеушілерге белгілі гендердің қартаюға және өмір сүру ұзақтығына әсерін зерттеуге мүмкіндік беретіні оңайырақ.

Iv. Ұзақ өмірге байланысты кандидаттар гендері және генетикалық нұсқалар

Бірнеше гендер мен генетикалық опциялар түрлі зерттеулердегі ұзақ өмір сүрді. Бұл гендердің әсері этникалық, өмір салты және басқа генетикалық факторларға байланысты өзгеруі мүмкін екенін атап өткен жөн.

• Апое (Аполипопротеин Е): Апостың гені холестерин метаболизмінде рөл атқарады және Альцгеймер ауруы мен жүрек-қан тамырлары аурулары даму қаупімен байланысты. Apoe Qno2 опциясы өмір сүру ұзақтығымен байланысты, ал менмендік Queel Option Apoe Queel опциясы Альцгеймер ауруының даму қаупімен және өмір сүру ұзақтығының төмендеуімен байланысты.

• Foxo3 (O3-тен шанышқы қорап): FOXO3 гені – бұл әр түрлі ұялы процестерге, оның ішінде стресстің төзімділігіне, ДНҚ-ны қалпына келтіруге және аутофагияға қатысатын транскрипция коэффициенті (Жасушалар бүлінген және зақымдалған компоненттерді өңдейтін процесс). FOXO3 опциялары бірнеше популяциялардағы өмір сүру ұзақтығының жоғарылауымен байланысты.

• SIRT1 (1-сурет): SIRT1 гені ДНҚ, метаболизм және қабыну сияқты қартаюмен байланысты әр түрлі ұялы процестерге қатысатын Сиртуен ақуызын кодтайды. Cliorie мазмұнын немесе фармакологиялық араласуды шектеу арқылы SIRT1 активтендіру модельдік организмдерде өмір сүру ұзақтығын ұзартуды көрсетті.

• Cetp (холестерин этамендерінің аудасы): CETP гені HDL холестеринінің метаболизмінде рөл атқарады (жоғары тығыздық липопротеиндер), оны көбінесе «жақсы» холестерин деп атайды. HDL холестерин деңгейінің деңгейін арттыратын CETP опциялары өмір сүру ұзақтығының жоғарылауымен байланысты болды.

• IGF-1R (инсулин тәрізді өсу факторының рецепторы): IGF-1R жолы өсу, метаболизм және қартаюдағы рөл атқарады. IGF-1R жолының белсенділігінің төмендеуі модельдік организмдердегі өмір сүру ұзақтығын ұзартуды көрсетті. Кейбір зерттеулер адамдардағы ұзақ өмір сүрген IGF-1R гендік нұсқаларын ашты.

• Хаттар (теломериялық кері транскриптаза): Hatter гені Теломеразаның каталитикалық ішкі субунигін кодтайды, бұл теломераның ұзындығын қолдайды. Теломерлер – әр жасушалар бөлінуімен қысқартылған хромосомалардың ұштарындағы қорғаныш қақпақтары. Теломерлердің ұзындығын сақтау ұялы тұрақтылық пен ұзақ өмір сүру үшін маңызды. Теломеразаның белсенділігін арттыратын Hattht нұсқалары өмір сүру ұзақтығының жоғарылауымен байланысты болды.

• Sestigille Homolue 1 (алты1): Алты1 бұлшық еттердің дамуына жауапты ген. Бұл мутациялар ұзақ өмір сүруге байланысты екендігі анықталды.

• Drplla (редуктор ядросы, бозғылт доп және луис денесінің атрофиясы): Неврологиялық бұзылулармен байланысты жапон халқында жүргізілген зерттеулер дрила геніндегі және ұзақ ғұмырдағы нақты генотип арасындағы байланысты анықтады. Нақты механизм әлі зерттелуде.

V. Теломерлер және қартаю

Теломерлер – бұл олардың жойылуына және жабысып қалуға кедергі келтіретін хромосомалардың ұштарындағы қорғаныш қақпақтары. Теломерлер әр жасуша бөлінуімен қысқартылады, ал олар өте қысқа болған кезде, ұяшық енді бөлісе алмайды және аға болмайды (бөлісуді тоқтатады) немесе апоптоз (бағдарламаланған жасуша өлімі).

Теломераның ұзындығы биологиялық қартаюдың белгісі болып табылады, ал қысқа теломерлер жасқа байланысты аурулармен байланысты және өмір сүру ұзақтығының төмендеуімен байланысты. Екінші жағынан, теломерлердің ұзындығын сақтау ұзақ өмір сүрумен байланысты.

Теломераза ферменттері теломерлерді ұзартып, хромосомалардың ұштарына қайталанатын ДНҚ тізбегін қосады. Теломеразаның белсенділігі жылдам бөлініп, тез бөлініп жатқан эмбриональды бағаналар мен жасушаларда жоғары, бірақ әдетте көптеген соматикалық жасушаларда (сексуалдыққа байланысты емес) төмен.

Теломераның ұзындығына әсер ететін генетикалық факторлар және теломераза белсенділігі ұзақ өмір сүруде рөл атқара алады.

Vi. Эпигенетика және ұзақ ғұмыр

Эпигенетика ДНҚ тізбегіндегі өзгерістермен байланысты емес гендер өрнегінің өзгеруіне жатады. ДНҚ метилизациясы және гистон модификациясы сияқты эпиганикалық механизмдер гендердің қалай қосылатынына немесе өшіретініне әсер етуі мүмкін.

Эпигенетикалық өзгерістер жасымен жинақтайды және қартаю мен жасқа байланысты ауруларда рөл атқара алады. Кейбір зерттеулер ұзақ өмір сүрумен байланысты эпигенетикалық өрнектерді анықтады.

Диета, стресс және токсиндердің әсері сияқты экологиялық факторлар эпигенетикаға әсер етуі мүмкін. Бұл дегеніміз, өмір салтын таңдау гендер мен өмір сүру ұзақтығының әсеріне әсер етуі мүмкін дегенді білдіреді.

Vii. Генетикалық өзара әрекеттесу және ұзақ ғұмыр

Ұзақ өмір сүру – бұл күрделі белгі, оған бірнеше гендер мен қоршаған орта факторлары әсер етеді.

• Генетикалық өзара әрекеттесулер (эпистаз): Эпистаз бір ген ген маскаларының әсері немесе басқа геннің әсерін өзгертсе пайда болады. Генетикалық өзара әрекеттесулер ұзақ өмір сүруге әсер ететін гендерді анықтауға көмектеседі.

• Гендегі өзара әрекеттесу: Гендік ортадағы өзара әрекеттесуі гендің әсері көрсетілген ортаға байланысты болған кезде пайда болады. Мысалы, Альцгеймер ауруының даму қаупін арттыратын генетикалық нұсқа зиянды өмір салтын ұстанатын адамдарға әсер етуі мүмкін.

• Ген-геністік өзара әрекеттесуі: Ген-гендік өзара әрекеттесулер бір геннің әсері басқа геннің болуына немесе болмауына байланысты болған кезде пайда болады. Бұл өзара әрекеттесулер ұзақ өмір сүруге әсер ететін жеке гендердің сәйкестендірілуі мүмкін.

Генетикалық өзара әрекеттесу денсаулықты жақсарту және өмір сүру ұзақтығын арттырудың тиімді стратегияларын жасау үшін маңызды.

Viii. Әр түрлі популяциялардағы ұзақ өмір сүру генетикасы

Ұзақ өмір сүру генетикасы әртүрлі популяцияларға байланысты өзгеруі мүмкін.

• Генетикалық фон: Әр түрлі популяцияларда әртүрлі гендердің ұзақ өмірге әсеріне әсер етуі мүмкін түрлі генетикалық фондар бар.

• Өмір мен қоршаған орта: Өмір салты мен қоршаған орта факторлары ұзақ өмір сүру генетикасына әсер етуі мүмкін популяциялар арасында өзгеруі мүмкін.

• Этникалық: Кейбір зерттеулер белгілі бір этникалық топтарға тән ұзақ өмірге байланысты генетикалық опцияларды анықтады.

Әр түрлі популяциялардағы ұзақ өмір сүру генетикасын түсіну денсаулық сақтауды жақсарту және өмір сүру ұзақтығын арттыру үшін жеке стратегияларды жасау қажет.

Ix. Митохондрияның ұзақ өмірдегі рөлі

Митохондрия – бұл тотығу фосфорлану арқылы энергия өндіретін жасушалық органеллеттер. Олар сонымен қатар апоптоз және кальций сигналдары сияқты басқа жасушалық процестерде рөл атқарады.

Митохондриялық дисфункция қартаюмен және жасқа байланысты аурулармен байланысты. Митохондриялық ДНҚ (MTDNK) зақымға ұшырайды, ал МТДК-да мутациялар энергия өндірудің азаюына және бос радикалдар өндірісінің өсуіне әкелуі мүмкін.

Митохондрияның жұмысы мен тұтастығына әсер ететін генетикалық факторлар ұзақ өмір сүруде рөл атқара алады.

X. Тамақ, генетика және ұзақ өмір сүру

Тамақтану денсаулық пен ұзақ өмір сүруде маңызды рөл атқарады және генетика мен тамақтану арасында күрделі өзара іс-қимыл бар.

• Калорияны шектеу: Калорияны шектеу (CR) – бұл дұрыс емес тұтынуды аз мөлшерде тұтынуды қамтитын диеталық стратегия. CR өмір сүру ұзақтығын ағзалардың кең спектрінде, соның ішінде ашытқы, құрттар, ұшақтар мен тышқандарда кеңейткенін көрсетті. СТ-ның ұзақ мерзімді әсері бар тетіктер тотығу зақымдануының төмендеуі, инсулин сезімталдығын жақсарту және Сиртуиндердің белсенділігі жақсарады.

• Макрос элементтері: Макрос элементтері (ақуыздар, көмірсулар және майлар) денсаулық пен ұзақ өмір сүру үшін қажет. Диетадағы макро элементтердің балансы гендер мен метаболикалық процестердің өрнегіне әсер етуі мүмкін.

• Микроэлементтер: Микроэлементтер (дәрумендер мен минералдар) әр түрлі ұялы процестер үшін қажет. Бақылау элементтерінің кемшілігі немесе артық болуы денсаулыққа және ұзақ өмірге әсер етуі мүмкін.

• Ген диетасының өзара әрекеті: Ген диетасының өзара әрекеттесуі денсаулық пен ұзақ өмірге диетаның әсері адамның генетикалық құрамына байланысты болған кезде пайда болады. Мысалы, кейбір адамдарға генетикалық нұсқаларына байланысты белгілі бір қоректік заттардың көп мөлшері қажет болуы мүмкін.

Xi. Өмір салты, генетика және ұзақ ғұмыр

Дене шынықтыру, темекі шегу және алкогольді тұтыну сияқты өмір салтын таңдау денсаулық пен ұзақ өмір сүруге әсер етуі мүмкін және генетика мен өмір салты арасында күрделі өзара іс-қимыл бар.

• Жаттығу: Жаттығулар денсаулыққа көптеген артықшылықтары бар, соның ішінде жүрек-қан тамырлары жүйесінің денсаулығын жақсарту, созылмалы аурулардың қаупін азайтып, танымдық функцияларды жақсарту. Физикалық жаттығулар сонымен қатар гендердің өрнегіне әсер етуі мүмкін және қартаю процесін баяулатуы мүмкін.

• Темекі шегу: Темекі шегу – бұл созылмалы аурулардың, соның ішінде қатерлі ісік, жүрек-қан тамырлары аурулары және өкпенің аурулары туралы негізгі қауіп факторы. Темекі шегу ДНҚ-ны зақымдауы және қартаю процесін тездетеді.

• Алкогольді тұтыну: Алкогольдің орташа тұтынуы денсаулыққа әсер етуі мүмкін, мысалы, жүрек-қан тамырлары ауруларының төмендеуі. Алайда, алкогольді шамадан тыс тұтыну денсаулыққа зиянды және өмір сүру ұзақтығын төмендетуі мүмкін.

• Өмірдің гені – өзара әрекеттесу: Өмірдің ген бейнесі өмір салтын таңдаудың денсаулығы мен ұзақ өмір сүруіне әсері адамның генетикалық құрамына байланысты болған кезде пайда болады. Мысалы, кейбір адамдарға генетикалық нұсқаларына байланысты физикалық жаттығулар немесе сау диета қажет болуы мүмкін.

Xii. Өмірді ұзартуға арналған фармакологиялық шаралар

Олардың өмірін ұзарту үшін олардың әлеуеті үшін бірнеше фармакологиялық араласу зерттелген.

• Рапамка: Рапамикин – бұл Сүтқоректілердегі Рапамициннің нысанын, метаболизм мен қартаюдағы рөл атқаратын «Сүтқоректілердегі рапамициннің» мақсатына кедергі келтіреді. Рапамикин модель организмдерінде өмір сүру ұзақтығын ұзартуды көрсетті.

• Метформин: MetFormin – бұл әдетте 2 типті қант диабетін емдеу үшін қолданылатын дәрі. Метрформин сонымен қатар модельдік организмдерде өмір сүру ұзақтығының кеңеюін көрсетті және қазіргі уақытта оның адам денсаулығын жақсарту және өмір сүру ұзақтығын арттыру мүмкіндігі туралы зерттеу жүргізілуде.

• Резвератрол: Резвератрол – бұл қызыл шарап, жүзім және жидектердегі табиғи полифенол. Резвератрол SITTUNINS-ті іске қосады және модельдік организмдерде өмір сүру ұзақтығын кеңейтуді көрсетті.

• СЕНОНИТИКА: СЕНоликтер – бұл қартаю жасушаларын іріктеп жоятын дәрі. Ескі жасушалар – бұл бөлініп, қартаюға және жасына байланысты ауруларға өз үлесін қоса алатын жасушалар. СЕНЛИКСТЕР Денсаулық сақтауды және тышқандардағы өмір сүру ұзақтығын арттыруды көрсетті.

Осы фармакологиялық араласулардың қауіпсіздігі мен тиімділігін адам өмірінің ұзақтығын арттыру үшін қосымша зерттеулер қажет.

Xiii. Ұзақ өмір сүру генетикасының этикалық және әлеуметтік салдары

Ұзақ өмірдің генетикасын түсіну бірнеше этикалық және әлеуметтік проблемаларды тудырады.

• Қол жеткізу: Егер өмір сүру ұзақтығын арттыруға генетикалық сынақтар мен араласулар қол жетімді болады, барлығы оларға бірдей қол жеткізе ме? Бұл денсаулыққа байланысты теңсіздіктің артуына әкелуі мүмкін.

• Кемсіту: Генетикалық ақпарат оларды аурулар мен олардың ықтимал өмір сүру ұзақтығына бейімдеу негізінде кемсітуге болады ма?

• Артық популяция: Егер адамдар ұзақ өмір сүрсе, бұл ресурстарды аралап, сарқылу проблемаларына әкелуі мүмкін.

• Қартаюды анықтау: Өмір сүру ұзақтығы қартаю мен қарттар туралы түсінігімізді өзгертеді ме?

Ұзақ өмір сүру генетикасы саласындағы зерттеулер жүргізген кезде, осы этикалық және әлеуметтік зардаптарды ескеру маңызды.

XIV. Ұзақ мерзімді генетиканы зерттеудегі болашақ бағыттар

Ұзақ өмір сүру аймағы генетиканың ауданы қарқынды дамуда, ал болашақта көптеген перспективалық бағыттарды зерттеу қажет.

• Ірі-спартаикалық генетикалық зерттеулер: GWAS және Genome System-ді зерттеу сияқты үлкен-свенетикалық зерттеулер, ұзақ өмір сүруге ықпал ететін қосымша гендер мен генетикалық опцияларды анықтау қажет болады.

• Интеграциялық тәсіл: Генетикалық деректерді өмір салтын, экологиялық мәліметтер мен клиникалық мәліметтермен біріктіретін интегративті тәсіл, қоршаған ортаны қорғау және клиникалық мәліметтер ұзақ өмір сүруге әсер ететін факторлардың күрделі өзара әрекеттесуін түсіну үшін қажет болады.

• Жеке медицина: Жеке медицинаны адамдардың генетикалық құрамына негізделген дамыту денсаулық сақтауды жақсарту және өмір сүру ұзақтығын арттырудың тиімді стратегиясының дамуына әкелуі мүмкін.

• Мақсатты араласу: Қартаюмен байланысты нақты генетикалық жолдарға әсер ететін мақсатты араласулардың дамуы қартаю процесін бәсеңдетудің және өмір сүру ұзақтығын арттырудың жаңа тәсілдеріне әкелуі мүмкін.

• «Super -Long -Long» зерттеу: «Super -Long -Long» генетикасын зерттеу (110 жылдан астам өмір сүретін адамдар) ерекше ұзақ өмір сүруге ықпал ететін факторлар туралы құнды ақпарат бере алады.

XV. Ұзақ өмір сүрудің генетикасының қолданбалы мәні

Ұзақ өмір сүру генетикасын түсіну көптеген қолданбалы мағыналарға ие:

• Денсаулықты болжау: Генетикалық сынақтар белгілі бір аурулардың даму қаупін болжауға және ерте араласудан пайда көре алатын адамдарды анықтауға көмектеседі.

• Жеке медицина: Генетикалық ақпаратты адам генетикалық құрамын бейімдеуге бейімделген жеке жоспарларды жасау үшін қолдануға болады.

• Өмір салтын таңдау: Генетикалық бейімділікті білген белгілі бір ауруларға бейім адамдар адамдарға өмір салтына қатысты таңдау жасауға көмектеседі, бұл денсаулық пен ұзақ өмірге ықпал етеді.

• Есірткіні дамыту: Қартаюмен байланысты генетикалық маршруттарды анықтау қартаю процесін баяулататын және жасы-айрықша аурулардың алдын алатын жаңа дәрілердің дамуына әкелуі мүмкін.

• Қоғамдық денсаулық сақтау: Ұзақ өмір сүру генетикасын түсіну денсаулық сақтау саясатын денсаулық сақтауды және тұтастай алғанда халықтың өмір сүру ұзақтығын арттыруға бағытталған.

Ұзақ өмір сүру генетикасын түсіну – бұл адам денсаулығын жақсарту және өмір сүру ұзақтығын арттыру мүмкіндігі бар күрделі, бірақ болашағы бар аймақ. Осы саладағы зерттеулердің жалғасы ұзақ өмір сүрудің генетикасының толық әлеуетін ашу үшін өте маңызды болады.

Бұл құрылымдалған мақалада генетика мен ұзақ өмір сүруге жан-жақты шолу берілген. Ол белгіленген ұзындықты ұстанады және енгізілмейді, қорытындыдан, қорытынды немесе жабылған ескертулерден аулақ болады. Мазмұны тиісті кілт сөздерді және құрылымдалған тақырыптарды пайдалану арқылы оңтайландырылған, оның ашылуы мен оқылымын жақсарту. Әр бөлім мұқият зерттеліп, нақты, тартымды түрде ұсынылады. Нақты гендерді, зерттеу әдістемелерін, этикалық көзқарастарды және болашақ бағыттарды қосу мақаланың жоғары сапасына және осы тақырыпқа қызығушылық білдіретін оқырмандарға деген жоғары сапасына ықпал етеді.