De nouvelles recherches ont identifié la longueur des gènes comme un facteur central du processus de vieillissement, les gènes longs jouant un rôle important à la fois dans l’accélération et le ralentissement du vieillissement. Cette vision déplace l’attention des gènes spécifiques du vieillissement vers l’impact plus large de la longueur des gènes, offrant ainsi de nouvelles pistes pour comprendre et potentiellement traiter les changements et les maladies liés à l’âge.
Qu’est-ce qui fait vieillir notre corps ? Quatre études complémentaires, dont une de Northwestern Medicine, arrivent à la même conclusion : des gènes longs.
Dans un nouvel article, les scientifiques parlent de leurs découvertes et de la manière dont ils font progresser les connaissances existantes sur le vieillissement.
« Les gènes longs qui deviennent moins actifs avec l’âge pourraient être la cause centrale du vieillissement de notre corps », a déclaré l’auteur co-correspondant Thomas Stoeger, professeur adjoint de médecine en soins pulmonaires et intensifs à l’Université de New York. Université du nord-ouest Feinberg School of Medicine et membre du Potocsnak Longevity Institute. « Notre découverte fait progresser le domaine en identifiant un phénomène unique qui relie la plupart des connaissances existantes sur le vieillissement et rend ce phénomène sous-jacent mesurable. »
Longueur des gènes et vieillissement biologique
Le document, qui mettait en lumière les conclusions communes de quatre groupes de recherche internationaux, a été publié dans Tendances en génétique le 21 mars. Les groupes sont les premiers à arriver à la conclusion que la plupart des aspects du vieillissement biologique sont liés à la longueur des gènes.
Les conditions connues pour accélérer le vieillissement diminuent l’activité des gènes longs. Cela inclut le tabagisme, l’alcool, le stress oxydatif et l’irradiation UV. Les conditions connues pour ralentir le vieillissement augmentent l’activité de gènes longs comme la restriction calorique. En outre, les gènes très courts ou très longs codent pour des processus cellulaires connus pour changer avec le vieillissement, tels que la formation d’énergie cellulaire, la synthèse des protéines et la transmission de signaux neuronaux.
Le lien entre les gènes longs et le vieillissement
« La régulation des gènes est l’un des processus les plus centraux de la vie, et nos quatre études expliquent pourquoi l’activité des gènes longs, en particulier, change avec le vieillissement », a déclaré Stoeger. « En plus du vieillissement, nous montrons que le même constat se produit chez les patients atteints de Alzheimer maladie, une maladie liée à l’âge. Nos résultats nous aident à repenser les causes des maladies neurodégénératives telles que la maladie d’Alzheimer. Parce que les gènes dotés d’une fonction neuronale sont inhabituellement longs, nous émettons l’hypothèse que la diminution de l’activité des cellules à gènes longs ne parvient pas à produire suffisamment de biomatériaux pour maintenir correctement la fonction neuronale.
Le déclencheur du vieillissement est un phénomène physique lié à la longueur des gènes et non aux gènes spécifiques impliqués ou à la fonction de ces gènes, rapportent les scientifiques. Les résultats originaux étaient basés sur un mélange de données moléculaires provenant d’humains, de souris, de rats, de killifish, de C. elegans, de D. melanogaster et d’expériences sur des souris. Auparavant, les recherches scientifiques cherchaient à identifier les gènes spécifiques responsables du vieillissement. Cette nouvelle vision diffère des approches biologiques dominantes qui étudient les effets de gènes uniques.
Dommages à l’ADN et vieillissement
Les gènes longs ont simplement plus de sites potentiels qui pourraient être endommagés. Les scientifiques comparent cela à un voyage en voiture : plus le voyage est long, plus il est probable que quelque chose se passe mal. Et comme les rôles physiologiques de certains types de cellules reposent sur des gènes plus longs que ceux d’autres types de cellules, certains types de cellules sont plus susceptibles d’être affectés par ADN dommages qui s’accumulent à mesure qu’ils vieillissent. Au cours du vieillissement, les gènes subissent des dommages lorsque les brins d’ADN qui les contiennent se brisent. Cela empêche les cellules de lire les informations et d’activer les informations contenues dans le gène. Plus le gène est long, plus il est probable qu’au moins un site de dommage à l’ADN existe et arrête l’activation du gène.
Comme on sait que les cellules neurales s’appuient sur des gènes particulièrement longs et qu’elles se divisent lentement ou ne se divisent pas, elles sont particulièrement sensibles à ce phénomène. De nombreux gènes impliqués dans la perte cérébrale au cours du vieillissement et associés à la maladie d’Alzheimer sont exceptionnellement longs. Les patients pédiatriques atteints d’un cancer, guéris par une chimiothérapie endommageant l’ADN, souffrent plus tard d’un vieillissement prématuré, notamment de neurodégénérescence.
La recherche de Northwestern a été financée par la subvention R00AG068544 de l’Institut national sur le vieillissement du Instituts nationaux de la santé.
