DNA והזדקנות מוקדמת. חדשות הספרייה הטכנית בחינם

חדשות מדע וטכנולוגיה, חידוש באלקטרוניקה
ספריה טכנית בחינם / עדכון חדשות

DNA והזדקנות מוקדמת

09.05.2015

כל האנשים מזדקנים בצורה שונה, חלקם מהר יותר, חלקם איטיים יותר, אך במכלול, סימני זקנה מופיעים אצל כולם בערך באותו גיל. למעט חריג אחד: במקרה שאדם חולה בפרוגריה, הוא מתחיל להזדקן מוקדם במיוחד. למחלה זו יש שתי גרסאות, ילדים ומבוגרים, לילדים קוראים תסמונת Hutchinson-Gilford, מבוגרים - תסמונת ורנר.

ילדים עם פרוגריה סובלים ממחלות האופייניות לגיל מבוגר: דלילות וקמטוטים של העור, התקרחות, מחלות לב וכלי דם, הפרעות בחילוף החומרים של שומנים, טרשת עורקים, בעיות מפרקים ועוד.. יש להם האטה חדה בגדילה ומפתחים מראה אופייני: ראש גדול, פנים קטנות מחודדות, לסת תחתונה לא מפותחת. בממוצע, חולים עם צורה של פרוגריה בילדות חיים לא יותר מ-12-13 שנים.

אנשים עם פרוגריה מבוגרים חיים זמן רב יותר, אבל הם גם חווים שינויים הקשורים לגיל הרבה יותר מוקדם מהרגיל - בשנות ה-20 לחייהם, השיער מתחיל להאפיר ולנשור, עד גיל 30, קטרקט, אוסטיאופורוזיס ומחלות אחרות, כמו סוכרת, להתפתח, ובדרך כלל אדם עם תסמונת ורנר אינו חי מעבר לגיל 60. ידוע שלפחות בצורה החמורה מתרחשים בתאים חלק ניכר מאותם שינויים מולקולריים כמו בזמן הזדקנות רגילה, כך שאם נמצא דרך להאט את הפרוגריה, זה עשוי לתת לנו כלי נגד הזדקנות באופן כללי.

ניתן היה להבין את סודות המחלה על ידי התבוננות בתאי הגזע שהתקבלו מאנשים חולים. לפני זמן מה הצליחו חוקרים ממכון סאלק למחקר ביולוגי להפוך את תאי העור של ילדים עם תסמונת האצ'ינסון-גילפורד לאנלוג של תאי גזע עובריים, מה שנקרא תאי גזע פלוריפוטנטיים המושרים. יתרה מכך, ניתן היה להתנסות בהם ולגלות מה לא בסדר בתהליכי הגזע בחולים עם פרוגריה. אבל כשניסו לעשות את אותו הדבר עם תאים של חולים עם תסמונת ורנר, לא יצא מזה כלום - התאים שלהם נפגעו מהמחלה מכדי לעמוד בחזרה למצב הגזע, הבלתי מובחן. ואז חואן קרלוס איזפיסואה בלמונטה (Juan Carlos Izpisua Belmonte), יחד עם עמיתים מהאקדמיה הסינית למדע ומאוניברסיטת פקין, עשו דרך אחרת - הם דגלו פרוגריה בתאים בריאים בתחילה.

ידוע שתסמונת ורנר מלווה במוטציות בגן WRN, המעורב בתהליכי העתקה ותיקון DNA. וכך, כדי ליצור מודל של המחלה, החוקרים פשוט שברו את הגן הזה בתאי גזע מעובר אנושי. תאים עובריים במהלך ההתפתחות הופכים לזנים מיוחדים יותר, שבעתיד יכולים להוליד רקמה כזו או אחרת - למשל, לתאי גזע מזנכימליים, "האבות" של רקמת השומן, הסחוס והעצמות. במאמר ב-Science כותבים המחברים שכאשר תאי גזע עם גן WRN שאינו מתפקד הפכו למזנכימליים, הם מיד החלו להזדקן באופן דרמטי: נזק רב הצטבר ב-DNA שלהם, הם הפסיקו להתחלק, ולבסוף, שלהם. הטלומרים התקצרו מאוד. זהו השם של קצוות הכרומוזומים, אשר, בעת העתקת DNA, מגנים על גנים מפני נזק הקשור למוזרויות העבודה של מכונת צילום החלבון. הטלומרים מתקצרים עם כל חלוקת תא, ולכן הם נחשבים למשהו כמו שעון מולקולרי שמודד את תוחלת החיים.

עם זאת, לתאים עם תסמונת ורנר הייתה תכונה נוספת שמשכה יותר מכל את תשומת לבם של מחברי העבודה. ידוע ש-DNA בגרעין התא נמצא במתחם עם חלבונים. חלקם מבצעים איזושהי עבודה מתמשכת על גנים מסוימים (לדוגמה, הם מסנתזים RNA), בעוד שאחרים ממלאים תפקיד מבני, ושומרים על שברי כרומוזומים גדולים למדי במצב ארוז. החלק הארוז והמובנה של ה-DNA נקרא הטרוכרומטין. והתברר שבתאים חולים יש מעט מאוד הטרוכרומטין - במילים אחרות, DNA עם תסמונת ורנר מגיע למצב חופשי, "פרוע".

ניתן לראות את אותו הדבר במהלך הזדקנות רגילה: כאשר הושוו מצב הכרומוזומים אצל מספר אנשים בגילאים שונים, הם ראו שככל שאדם מבוגר יותר, כך ה-DNA שלו ארוז בגרעין גרוע יותר. ברור שעם פרוגריה, אותו תהליך מתרחש מהר יותר ומתחיל מוקדם יותר – אולי כבר בשלבים המוקדמים של התפתחות הפרט. מדוע מצב לא ארוז של כרומוזומים יכול להוביל לתוצאות כאלה? אם גן נמצא בצורה הטרוגרומטית, זה אומר שהוא לא פעיל, כבוי, נמצא במצב רדום. אם האריזה נחלשת, הגנים שלנו יתחילו להידלק, מה שצריך להיות שקט. רק פעילות מיותרת כזו יכולה להוביל ביחד להזדקנות. מצד שני, ידוע שבצורה הטרוכרומטית ואטומה ישנם יסודות גנטיים ניידים שקופצים ממקום למקום ב-DNA, ובכך גורמים למוטציות לא רצויות.

האם הפריקה הכללית וההפרעה ב-DNA באמת כרוכה בכל אותם שינויים האופייניים לתאים מזדקנים, והאם זה קורה בכל המקרים של פרוגריה, הן בילדות והן במבוגרים, יתברר בניסויים נוספים. אבל, אם זה נכון, ביולוגים יכולים להתמקד באריזת DNA כמטרה פוטנציאלית לתרופה שיכולה לעזור לעכב את ההזדקנות, מוקדמת ורגילה כאחד.

<< חזרה: VL6180X - חיישן מרחק, אור ומחוות 09.05.2015

>> קדימה: צג פיליפס BDM3270QP 08.05.2015

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

קיומו של כלל אנטרופיה להסתבכות קוונטית הוכח 09.05.2024

מכניקת הקוונטים ממשיכה להדהים אותנו עם התופעות המסתוריות והתגליות הבלתי צפויות שלה. לאחרונה הציגו ברטוס רגולה ממרכז RIKEN למחשוב קוונטי ולודוביקו לאמי מאוניברסיטת אמסטרדם תגלית חדשה הנוגעת להסתבכות קוונטית והקשר שלה לאנטרופיה. להסתבכות קוונטית יש תפקיד חשוב במדע ובטכנולוגיה של מידע קוונטי מודרני. עם זאת, מורכבות המבנה שלו הופכת את ההבנה והניהול שלו למאתגרים. התגלית של רגולוס ולמי מראה שההסתבכות הקוונטית פועלת לפי כלל אנטרופיה דומה לזה של מערכות קלאסיות. תגלית זו פותחת נקודות מבט חדשות בתחום מדע וטכנולוגיה של מידע קוונטי, ומעמיקה את הבנתנו את ההסתבכות הקוונטית והקשר שלה לתרמודינמיקה. תוצאות המחקר מצביעות על אפשרות הפיכה של טרנספורמציות של הסתבכות, מה שיכול לפשט מאוד את השימוש בהן בטכנולוגיות קוונטיות שונות. פתיחת כלל חדש ... >>

מזגן מיני Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

הקיץ הוא זמן להירגעות ולנסיעות, אבל לעתים קרובות החום יכול להפוך את הזמן הזה לייסורים בלתי נסבלים. הכירו מוצר חדש מבית סוני - מזגן המיני Reon Pocket 5, המבטיח להפוך את הקיץ לנוח יותר עבור המשתמשים בו. סוני הציגה מכשיר ייחודי - המיני-מרכך Reon Pocket 5, המספק קירור הגוף בימים חמים. בעזרתו, המשתמשים יכולים ליהנות מקרירות בכל זמן ובכל מקום פשוט על ידי לענוד אותו על צווארם. מזגן מיני זה מצויד בהתאמה אוטומטית של מצבי פעולה, כמו גם בחיישני טמפרטורה ולחות. הודות לטכנולוגיות חדשניות, Reon Pocket 5 מתאים את פעולתו בהתאם לפעילות המשתמש ולתנאי הסביבה. משתמשים יכולים להתאים בקלות את הטמפרטורה באמצעות אפליקציה ייעודית לנייד המחוברת באמצעות Bluetooth. בנוסף, זמינים לנוחות חולצות טי ומכנסיים קצרים בעיצוב מיוחד, אליהם ניתן לחבר מזגן מיני. המכשיר יכול הו ... >>

אנרגיה מהחלל עבור ספינת הכוכבים 08.05.2024

ייצור אנרגיה סולארית בחלל הופך לאפשרי יותר עם כניסתן של טכנולוגיות חדשות ופיתוח תוכניות חלל. ראש הסטארט-אפ Virtus Solis שיתף את החזון שלו להשתמש בספינת הכוכבים של SpaceX כדי ליצור תחנות כוח מסלוליות המסוגלות להניע את כדור הארץ. הסטארט-אפ Virtus Solis חשף פרויקט שאפתני ליצירת תחנות כוח מסלוליות באמצעות ספינת הכוכבים של SpaceX. רעיון זה עשוי לשנות באופן משמעותי את תחום הפקת האנרגיה הסולארית, ולהפוך אותו לנגיש וזול יותר. ליבת התוכנית של הסטארט-אפ היא להפחית את עלות שיגור לוויינים לחלל באמצעות Starship. פריצת דרך טכנולוגית זו צפויה להפוך את ייצור אנרגיה סולארית בחלל לתחרותי יותר עם מקורות אנרגיה מסורתיים. Virtual Solis מתכננת לבנות פאנלים פוטו-וולטאיים גדולים במסלול, באמצעות Starship כדי לספק את הציוד הדרוש. עם זאת, אחד האתגרים המרכזיים ... >>

שיטה חדשה ליצירת סוללות חזקות 08.05.2024

עם התפתחות הטכנולוגיה והשימוש המתרחב באלקטרוניקה, נושא יצירת מקורות אנרגיה יעילים ובטוחים הופך להיות דחוף יותר ויותר. חוקרים מאוניברסיטת קווינסלנד חשפו גישה חדשה ליצירת סוללות מבוססות אבץ בעלות הספק גבוה שיכולות לשנות את הנוף של תעשיית האנרגיה. אחת הבעיות העיקריות של סוללות נטענות מסורתיות על בסיס מים הייתה המתח הנמוך שלהן, שהגביל את השימוש בהן במכשירים מודרניים. אבל הודות לשיטה חדשה שפותחה על ידי מדענים, החיסרון הזה התגבר בהצלחה. כחלק מהמחקר שלהם פנו מדענים לתרכובת אורגנית מיוחדת - קטכול. התברר שזהו רכיב חשוב שיכול לשפר את יציבות הסוללה ולהגביר את יעילותה. גישה זו הובילה לעלייה משמעותית במתח של סוללות אבץ-יון, מה שהופך אותן לתחרותיות יותר. לדברי מדענים, לסוללות כאלה יש מספר יתרונות. יש להם ב ... >>

תכולת אלכוהול של בירה חמה 07.05.2024

לבירה, כאחד המשקאות האלכוהוליים הנפוצים ביותר, יש טעם ייחודי משלה, שיכול להשתנות בהתאם לטמפרטורת הצריכה. מחקר חדש של צוות מדענים בינלאומי מצא כי לטמפרטורת הבירה יש השפעה משמעותית על תפיסת הטעם האלכוהולי. המחקר, בראשות מדען החומרים ליי ג'יאנג, מצא כי בטמפרטורות שונות, מולקולות אתנול ומים יוצרות סוגים שונים של אשכולות, מה שמשפיע על תפיסת הטעם האלכוהולי. בטמפרטורות נמוכות נוצרים יותר אשכולות דמויי פירמידה, מה שמפחית את החריפות של טעם ה"אתנול" וגורם למשקה להיות פחות אלכוהולי. להיפך, ככל שהטמפרטורה עולה, האשכולות הופכים דמויי שרשרת יותר, וכתוצאה מכך טעם אלכוהולי בולט יותר. זה מסביר מדוע הטעם של כמה משקאות אלכוהוליים, כגון באייג'יו, יכול להשתנות בהתאם לטמפרטורה. הנתונים שהתקבלו פותחים סיכויים חדשים ליצרני משקאות, ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

מציאות מדומה לשיכוך כאבים 18.08.2016

הסטארט-אפ האמריקאי AppliedVR מפתח משחקי VR המיועדים להסיח את דעתם של חולים בכאב; אולי בעתיד נשחק במשחקים כאלה במקום לבלוע כדורים.

ניסויים נערכים במרכז הרפואי Cedars-Sinai ובבית החולים לילדים בלוס אנג'לס. המשחק האחרון שנבדק היה Bear Blast, בו המשתמש צריך לזרוק פצצות על דובים מצוירים. המשחק נבדק על ידי 60 אנשים, כולל אלו הסובלים מכאבי בטן עם דלקת לבלב וכאבים בחזה עם דלקת ריאות. הם ציינו הקלה בכאב של עד 4 בסולם של 10 נקודות: הרופאים אומרים שמדד זה אינו שונה מדי מזה המושג עם משככי כאבים, כולל אופיאטים.

בסך הכל נכתבו שלוש אפליקציות "משככות כאב" למציאות מדומה: עליהן לעבוד לפני, במהלך ואחרי הליכים רפואיים. בפרט, העולם הוירטואלי אמור לעזור למטופלים להוריד את דעתם מהכאב במהלך טיפול בכוויות כאשר שיכוך כאבים מסורתי אינו יעיל.

עם זאת, נותר לראות אם טכנולוגיות VR אכן עוזרות להילחם בכאב: Cedars-Sinai ו-AppliedVR כבר תכננו מחקר מבוקר עם מספר רב של חולים. רופאים מזהירים שאין להפריז במציאות מדומה, כמו כל טכנולוגיה חדשה.

ראה מלא ארכיון של חדשות מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר