يمكن لأربعة تعديلات دقيقة على أحد الإنزيمات أن تساعد في تفسير سبب عيش فئران الخلد العارية لما يقرب من 30 عامًا، وهي فترة حياة طويلة بشكل غير معتاد بالنسبة لمخلوق بهذا الحجم.

ال فأر الخلد العاري (متغاير الرأس()، موطنه الأصلي القرن الأفريقي وأجزاء من كينيا، وقد لفت انتباه الباحثين لأن تركيبته الجينية أقرب إلى البشر منها إلى الفئران، مما يجعل القوارض التي تختبئ في الجحور مثالية نموذج للدراسة شيخوخة وطول العمر.

في دراسة¹، نشرت في علوم اليوم، يُظهر الباحثون في الصين أن التغييرات في إنزيم cGAS (سينثاس أحادي فوسفات الجوانوزين الحلقي – أدينوسين أحادي الفوسفات) تعزز قدرة الحيوان على إصلاح الضرر الجيني الذي يؤدي إلى الشيخوخة. في البشر والفئران، يمكن للإنزيم قمع إصلاح الحمض النووي.

مسببات الشيخوخة

يعد تراكم الطفرات الجينية وتلف الحمض النووي أثناء انقسام الخلايا محركًا مهمًا للشيخوخة والأمراض المرتبطة بالعمر. تعتبر عملية تسمى إعادة التركيب المتماثل (HR) مسارًا حاسمًا لإصلاح الحمض النووي، وترتبط العيوب في هذه العملية بالشيخوخة المبكرة والسرطان.

أثناء عملية HR في البشر والفئران، يتم سحب إنزيم cGAS بعيدًا عن الحمض النووي التالف بواسطة بروتين آخر، مما يعطل عملية الإصلاح.

أراد زيونج ماو، المؤلف المشارك للدراسة وعالم الأحياء الجزيئية في جامعة تونججي في شنغهاي، الصين، وزملاؤه التحقق مما إذا كانت عملية مماثلة تحدث في فئران الخلد العارية. ووجدوا أن أربعة بدائل محددة للأحماض الأمينية في الإنزيم تمنعه ​​من التحلل بسرعة كبيرة بعد تلف الحمض النووي. إن استمرار cGAS يعني أن الإنزيم يمكنه الاتصال بشكل أكثر فعالية مع بروتينات إصلاح الحمض النووي الأخرى التي تساعد على تعزيز قدرة الخلية على إصلاح الحمض النووي المكسور.

إزالة الانزيم

عندما تمت إزالة cGAS من خلايا الحيوان باستخدام أداة تحرير الجينات CRISPR-Cas9، تراكم تلف الحمض النووي. وأظهر الفريق أيضًا أن ذباب الفاكهة (ذبابة الفاكهة) التي تم تصميمها للتعبير عن cGAS البشري الذي يحتوي على الطفرات الأربعة، والتي تخص فأر الخلد العاري، عاشت لفترة أطول من الذباب الذي يعبر عن النسخة البشرية من الإنزيم.