U mozgu pronađena čudna DNK: Možda nam ona skraćuje životni vek

Ilustracija: Shutterstock/CI Photos

Naučnici su otkrili da mitohondrijska DNK, koja se obično nalazi unutar mitohondrija – malih organela u ćelijama koje proizvode energiju – može ulaziti u jezgro ćelije i tamo se integrisati u ljudski genom. Ova pojava, poznata kao nuklearno-mitohondrijski umetak (NUMTs), pokazuje da mitohondrijska DNK može imati uticaj na dužinu života, što otvara nova pitanja o ulozi mitohondrija u zdravlju i starenju, piše SciTech Daily.

Mitohondrije su posebne organele koje poseduju sopstvenu DNK, koja je kružna i sadrži oko tri desetine gena. Ove gene se veruje da potiču od drevnih bakterija koje su pre oko 1,5 milijardi godina ušle u naše jednoćelijske pretke i razvile simbiotski odnos sa njima. U prethodnim istraživanjima, mitohondrijska DNK se smatrala stabilnom i uglavnom ograničenom unutar mitohondrija.

Preporučujemo

Međutim, poslednja istraživanja su pokazala da mitohondrijska DNK može „skakati“ iz mitohondrija i ulaziti u ljudske hromozome. Ovi umetci, poznati kao NUMTs, ponašaju se slično kao virusi ili retrotranspozoni (skakači gena) koji se kreću unutar ljudskog genoma. Prethodne studije su već primetile prisustvo NUMTs, ali su se većinom fokusirale na analize DNK iz krvi, zbog čega su mnoge od njih propustile ovu pojavu u mozgu.

Istraživanje koje su sproveli Martin Pikard, mitohondrijski psihobiolog sa Kolumbija Univerziteta, i Rajan Mils sa Univerziteta u Mičigenu, analiziralo je uzorke DNK iz mozga više od 1.000 učesnika ROSMAP studije starenja. Ova studija je otkrila da se NUMTs često pojavljuju u prefrontalnom korteksu, ključnoj regiji mozga koja je povezana sa funkcijama kao što su planiranje, donošenje odluka i regulacija ponašanja.

Rezultati su pokazali da su ljudi sa većim brojem NUMTs u prefrontalnom korteksu imali veću verovatnoću da umru ranije u poređenju sa onima koji su imali manji broj umetaka. Ova povezanost sugeriše da NUMTs mogu imati funkcionalne posledice, uključujući moguće uticaje na dužinu života i zdravlje.

Naučnici su takođe istražili kako stres utiče na proces nastanka NUMTs. Koristeći ljudske ćelije kože koje su kultivisane i starenje u laboratorijskim uslovima, istraživači su otkrili da stres može značajno ubrzati akumulaciju NUMTs. U ćelijama izloženim stresu, mitohondrijska DNK je oslobođena brže i integrisana u nuklearni genom četiri do pet puta brže u odnosu na ćelije koje nisu bile izložene stresu.

Ovo otkriće pokazuje da stres može imati duboke posledice na DNK integritet ćelija, što može doprineti razvoju raznih bolesti i uticati na zdravlje. Naučnici su zaključili da stres može promeniti način na koji mitohondrije komuniciraju sa nuklearnim genomom, dodajući novu dimenziju razumevanju kako okolina utiče na naše zdravlje.

Ova istraživanja otkrivaju složeniju ulogu mitohondrijske DNK u ljudskom zdravlju nego što se prethodno mislilo. Razumevanje kako NUMTs utiču na genomski stabilitet i zdravlje može pomoći u razvoju novih strategija za produženje životnog veka i poboljšanje kvaliteta života. Martin Pikard i Rajan Mils ističu da mitohondrije nisu samo „energetski centar“ ćelija, već igraju ključnu ulogu u regulaciji genetskih informacija i mogu značajno oblikovati našu biologiju i zdravlje.

(Telegraf Nauka / SciTech Daily)