Les scientifiques ont découvert une torsion extrêmement subtile dans la génétique des cellules vieillissantes, qui semble les rendre de moins en moins fonctionnelles au fil du temps.
RDes chercheurs de la Northwestern University ont révélé les animaux comme les souris, les rats, les killifish et même les humains montrent un déséquilibre progressif des gènes longs et courts dans pratiquement toutes les cellules de leur corps à mesure qu’ils vieillissent.
La découverte suggère qu’il n’y a pas de gènes spécifiques qui contrôlent le processus de vieillissement. Au lieu de cela, la vieillesse semble être régie par des changements systémiques aux effets complexes. Et cela peut avoir un impact sur des milliers de gènes différents et leurs protéines respectives.
Pour un gène individuel, cependant, les changements sont si infimes qu’ils sont insignifiants. C’est probablement pourquoi ils ont échappé à notre avis jusqu’à présent.
“Nous nous sommes principalement concentrés sur un petit nombre de gènes, pensant que quelques gènes expliqueraient la maladie”, explique Université du nord-ouest scientifique des données Luís Amaral.
“Alors, peut-être que nous n’étions pas concentrés sur la bonne chose auparavant. Maintenant que nous avons cette nouvelle compréhension, c’est comme avoir un nouvel instrument. C’est comme Galileo avec un télescope, regardant l’espace. Regarder l’activité des gènes à travers cette nouvelle lentille permettra nous permet de voir les phénomènes biologiques différemment.”
Normalement, dans une cellule individuelle ou un groupe de cellules, un code représenté dans l’ADN est traduit en ARN, devenant une collection d’instructions flottantes connues sous le nom de transcriptome.
Cette bibliothèque mobile de recettes génétiques est ce que la cellule utilise pour créer ses parties et remplir ses différentes fonctions. Son contenu semble également changer avec l’âge.
Chez un jeune animal en bonne santé, l’activité des gènes courts et longs est équilibrée dans un transcriptome, et cet équilibre est soigneusement surveillé et maintenu. Mais à mesure qu’un individu vieillit, les gènes courts deviennent de plus en plus une tendance dominante.
En fait, chez plusieurs types d’animaux différents, des transcriptomes plus courts se sont avérés proliférer avec l’âge.
“Les changements dans l’activité des gènes sont très, très petits, et ces petits changements impliquent des milliers de gènes”, explique le biologiste du développement Thomas Stoeger.
“Nous avons constaté que ce changement était cohérent dans différents tissus et chez différents animaux. Nous l’avons trouvé presque partout. Je trouve très élégant qu’un principe unique et relativement concis semble expliquer presque tous les changements d’activité des gènes qui se produisent chez les animaux. à mesure qu’ils vieillissent.”
Comme le processus de vieillissement lui-même, la transition vers des transcriptomes plus petits commence tôt et est progressive.
Chez les rats, les échantillons de tissus prélevés à l’âge de 4 mois avaient une longueur médiane de gènes relativement plus longue que ceux prélevés à l’âge de 9 mois.
Les modifications du transcriptome trouvées chez le fondule de l’âge de 5 semaines à 39 semaines étaient similaires.
Pour tester le modèle chez l’homme, les chercheurs se sont tournés vers les données du projet Genotype-Tissue Expression (GTEx), qui fournit publiquement des informations génétiques recueillies auprès de près de 1 000 personnes décédées.
Chez l’homme, la longueur du transcriptome s’est à nouveau avérée prédictive de l’âge avancé, devenant significative dans le groupe d’âge de 50 à 69 ans.
Comparé au groupe d’âge plus jeune de 30 à 49 ans, le groupe plus âgé a montré des transcriptions plus longues qui étaient moins susceptibles de «se replier» ou de devenir fonctionnellement actives par rapport aux plus courtes.
“Le résultat pour les humains est très fort car nous avons plus d’échantillons pour les humains que pour les autres animaux”, explique Amaral.
“C’était aussi intéressant parce que toutes les souris que nous avons étudiées sont génétiquement identiques, du même sexe et élevées dans les mêmes conditions de laboratoire, mais les humains sont tous différents. Ils sont tous morts de causes différentes et à des âges différents. Nous avons analysé des échantillons d’hommes. et les femmes séparément et ont trouvé le même schéma.”
Pas encore satisfaits de leurs résultats, les chercheurs de Northwestern ont ensuite étudié l’effet de plusieurs interventions anti-âge sur la longueur des transcriptomes. La majorité des interventions privilégiaient les transcriptions longues, malgré leurs impacts différents sur le corps.
Les auteurs concluent que le vieillissement ne peut se résumer à une seule origine de déséquilibre du transcriptome.
Au lieu de cela, ils soutiennent que “de multiples conditions environnementales et internes” conduisent probablement à ce que les gènes courts deviennent plus actifs dans le corps.
“Incités par nos découvertes sur les interventions anti-âge, nous pensons que la compréhension de la direction de la causalité entre d’autres changements cellulaires et transcriptomiques dépendant de l’âge et le déséquilibre du transcriptome associé à la longueur pourrait ouvrir de nouvelles directions de recherche pour les interventions anti-âge”, concluent les auteurs.
L’étude a été publiée dans Nature Aging.
