Verlängerung der Lebensdauers-Frühlings-Räumungsverkauf

Verlängerung der Lebensdauers-Zeitschrift

LE Magazine im November 1999

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AUSWIRKUNGEN DER NEUEN BIOLOGIE DES ALTERNS

Bild TEA. Tomas Prolla und Richard Weindruch sind die zwei Projektleiter hinter dem zuerst berichteten Gebrauch von DNA-Chiptechnologie, die Art des Alterns und des Mechanismus zu erfassen, durch die Kalorienbeschränkung stoppt oder groß Altern verzögert.

Das vorhergehende Interview stellt viel mehr und viel das genauere, Informationen als jede mögliche andere Quelle über diese revolutionäre Neuentwicklung anders als die Wissenschaftler selbst und ihr tatsächlicher Bericht in der Wissenschaftzur Verfügung, aber allerdings, gibt es mehr zur Geschichte als, was auf der Oberfläche ist. Ist hier eine nicht technische Diskussion über das große Bild hinter den neuen Ergebnissen und der neuen Methode.

Zu das Darstellung für die folgende Diskussion Hintergrund, die folgende sehr einfache aber im Wesentlichen genaue Denkweise über, wie Ihre Karosserien hilfreich sind.

Auf eine Art alle sind wir wie Digitalrechner. Menschen sind im Allgemeinen Computer, die unter Verwendung insgesamt herum 80.000 Befehle pro Person programmiert werden, jeder Befehl, der ein Gen ist. Wiedergabe erlaubt das Schlurfen der Befehle, die in das Programm gesetzt werden, aber die Summe ist immer ungefähr 80.000 Befehle (Gene) pro Person, und die meisten dieser Befehle sind im Wesentlichen die selben in allen Leuten. Wir werden aus Proteinen heraus gemacht, und jeder Befehl erteilt die Anweisungen für die Herstellung von einem solchen Protein „Fach“ So im Hinblick auf unsere genetische Ausstattung, sind wir in etwas Richtung die Summe unserer 80.000 Teile. Andere lebende Organismen haben die verschiedenen Anzahlen von Genbefehlen, aber alle lebenden Geschöpfe sind das Produkt ihrer Gene.


Ihre Programmänderungen mit Alter

Blicke eines schaut die menschlichen Babys, die sehr unterschiedlich sind als ein Jugendlicher, und schaut sogar unterschiedlich als Blicke eines Embryos. Dieses ist, weil es einen anderen Satz Befehle, einen Embryo, als nimmt zu spezifizieren es tut, um ein Baby oder einen Jugendlichen zu spezifizieren. Während Sie durch verschiedene Lebenstadien reifen, benutzen Sie einige Gene für eine Weile, und dann hören Sie auf, sie zu verwenden und fangen an, andere Gene stattdessen zu benutzen, weil der erste Satz von Genen nicht mehr für Ihr neueres Stadium des Lebens angebracht ist. Aus dem gleichen Grunde ist es möglich, dass der Unterschied zwischen Sein ein Erwachsenes und Sein alt, dass ältere Leute einen anderen Befehl laufen lassen, der eingestellt wird, als sie waren einmal ist?

Entsprechend den Prolla-/Weindruchergebnissen ist möglicherweise die Antwort gut ja. Zu spezifizieren, sie betrachteten Menge Befehlssatz nach alten Mäusen und verglichen, dass Befehlssatz zur Bedienungsanleitung, die verwendet wird, um was ein, Erwachsener wie d.h. aussieht um den erwachsenen „Phänotypus zu spezifizieren.“ Und waren was sie fanden, dass die zwei Listen der Anweisungs-dbefehlsliste für Sein ein Erwachsenes und der Befehlsliste für Sein nicht die selben alt-waren.

So ist es anscheinend der Fall, dass es eine solche Sache wie ein hohes Alter „Phänotypus gibt,“ einen Satz biologische Eigenschaften bedeutend, die durch ein bestimmtes Muster von Genen spezifiziert werden, das mindestens im Teil definiert, was hohes Alter wirklich ist.


Aber ist es Ursache oder Effekt?

Eine zentrale Frage, die unbeantwortet bleibt, ist: Ist der Alternphänotypus verursachend oder reagierend? Das heißt, verursachen die Änderungen in der Genexpression hohes Alter? Oder stellen diese Änderungen bloß eine Antwort zum gelegentlichen, unkontrollierbaren Schaden dar, der die tatsächliche Ursache des Alterns ist?

Wenn die erste Möglichkeit korrekt ist, dann würde jede mögliche Therapie, die verhindern könnte oder den Schalter im Befehlsatz aufhebt, Altern verhindern oder aufheben. Aber, wenn die zweite Möglichkeit korrekt ist, dann würde das Versuchen, die Änderungen im Programm mit Alter zu stoppen irrelevant, ein bisschen wie das Einsetzen mehr Benzins in ein Auto sein, dessen Problem eine defekte Maschine ist: ein Fall von der Behandlung der Symptome eher als, die Krankheit selbst behandelnd.

Entsprechend Wall Street Journal mindestens hat ein Gerontologist, Raj Sohal, den Prolla-/Weindruchbericht als Rechtfertigung von den gelegentlichen Schadentheorien des Alterns interpretiert und gesagt: „Die Tatsache, dass diese Gene kritisch sind, wenn man den Schaden blockiert, der durch freie Radikale verursacht wird, ist eine unermesslich wichtige Entdeckung. Es hilft, den Begriff zu bestätigen, dass die Bildung von freien Radikalen im Herzen des Alterns ist, und sie gibt uns Weisen, Medizin auszusuchen, die möglicherweise verhindert Schaden des freien Radikals.“

Die guten Nachrichten sind, dass, im Ende, sie kaum Angelegenheiten, ob die Änderung im genetischen Programm die Ursache oder der Effekt des Alterns ist, weil in beiden Fällen, das Kennen des Unterschieds zwischen dem Erwachsenen und den hohen Alters- Mustern solche starken Anhaltspunkte zur Art und zur Ursache des Alterns zur Verfügung stellt, das sollte bevorstehend sein behebt.


Warum die DNA-Chipergebnisse gute Nachrichten sind

Eine wichtige Konsequenz des Prolla-/Weindruchpapiers ist, dass, wenn unkontrollierbarer Schaden die Ursache des Alterns ist, sie nicht scheint, eine Art generalisierter oder globaler Schaden zu sein, da 95% mindestens aller überprüften Gene keine Änderung mit Altern zeigen, während man die meisten Gene erwarten würde, um zu weit verbreitetem, gelegentlichem Schaden zu reagieren. Und diese Schlussfolgerung ist in Übereinstimmung mit einer beträchtlichen Menge früherer Forschung immer wieder zeigend, dass das Altern nicht die meisten Proteine des Körpers beeinflußt, ungeachtet dessen, wie allgemeines Altern auf dem Niveau einer ganzen Person scheint.

So können Sie über die Möglichkeit vermutlich vergessen, die Änderungen in der Genexpression mit Altern eine Reflexion des Schadens des freien Radikals oder des Glycosylation jedes Stückes Proteins und jedes Gen sind, die, Sie haben. Und dieses bedeutet, dass der Schaden von einem in hohem Grade nicht-gelegentlichen tatsächlich sein muss, in hohem Grade spezifische und eine ziemlich eigenartige Natur. Dieses ist gut, weil alles, das in hohem Grade spezifisch ist, viel einfacher als etwas zu entdecken ist, das generalisiert und vage ist.

Zum Beispiel wenn das Altern durch Veränderungen (Schaden der Gene, das Programm des Lebens) verursacht wird, würden diese Veränderungen allgemeinhin sein müssen, nicht randomisiert. Wir können dieses sagen, weil, da das Prolla-/Weindruchinterview an das Licht bringt, Sie alle mögliche drei Mäuse zufällig nehmen und sie vergleichen können, und Sie finden, dass, auf dem Genniveau, alle sie die selben betrachten: es gibt nichts, das über die Änderungen im Genexpressionsmuster gelegentlich ist.

Welcher ein bisschen gelegentliche Schaden kann vorgestellt werden, der die in hohem Grade selektiven, nicht-gelegentlichen Effekte produzieren würde? Solcher Schaden passt nicht mit irgendeinem vorhergehenden Konzept des gelegentlichen Schadens ausgenommen möglicherweise gelegentlichen Schaden des mitochondrialen DNA. Wenn dieses die Ursache des Alterns jedoch ist sind Abhilfen bereits, besonders von Aubrey de Grey vorgeschlagen worden, und das Problem des Alterns zu lösen würde begrifflich weit einfacher als Hunderte sein von den Genen einzeln, justierend. Tatsächlich ist eins der Ergebnisse des Prolla-/Weindruchberichts, dass ein genetischer Schalter für mitochondrische Erneuerung einschalten unten mit Altern gedreht wird. Prüfen, dass bestimmte Änderung im Programm sehr informativ sein könnte.

Auf jeden Fall Haben der genetischen Befehlsliste oder des Planes, bevor wir uns erlauben, jedes, dass das Altern zu bestimmen das Ergebnis des Schadens ist oder dass es das Ergebnis einer normaleren Änderung wie der Änderung beim Gehen von einem Stadium Entwicklung an anderen ist und in beiden Fällen es jetzt offensichtlich scheint, dass die Antwort auf einem verhältnismäßig kleinen Satz Kraftmaschinen des Alterns zusammenlaufen wird.


Wieviele Gene?

Das Papier in der Wissenschaft fand mehr als 100 Gene, die zweifaches oder mehr mit Alter ändern, und 200 weitere Gene, die kleiner als zweifaches ändern, und die Autoren des Berichts erhielten nur, bei 10% des Programms emporzuragen, das für die Maus eingestellt wurde. Einfache Extrapolation schlüge möglicherweise deshalb vor, dass, wenn Sie die ganze Maus betrachten sollten, Sie mehr als 3.000 Änderungen im Programmcode finden konnten, der möglicherweise neu geschrieben werden müsste, um Altern-nicht genau anzusprechen eine triviale Übernahme.

Glücklicherweise ist diese Schätzung von 3000 altersbedingten genetischen Anweisungsänderungen falsch. Wie wir bereits betrachteten, werden viele Befehle nur während der embryologischen Entwicklung verwendet. Sie können praktisch alle die als Alter-Bestimmungskandidaten vom Gesamtsatz von Genen subtrahieren. Sie können alle Gene auch subtrahieren, die erfordert werden, zu spezifizieren, wie man Zehennägel, Haar, Finger, Zäpfchen, Polypen, nasale Scheidewände und blaue Augen macht, denn Beispiel-wir wirklich haben nicht viel Grund, zu denken, dass diese Gene und andere sie mögen, die eine große Anzahl Gene festsetzen, haben viel, zu tun mit, warum wir als Ganzes altern und mit, warum wir am hohen Alter sterben. So ist es wahrscheinlicher, dass weniger als 10% des kompletten Gens, das von Satz-los ist als 10%, die möglichen Alter-Bestimmungsgene Genom-darstellt.

Wenn der der Fall ist, gibt es keinen Bedarf, die Prolla-/Weindruchgenliste mit 10 zu multiplizieren, welche die Gesamtanzahl von Alter-Regelungsgenen im Ganzen Tier möglicherweise zur Gesamtzahl nah ist, die von diesen Forschern im Muskel allein gemessen wird: möglicherweise in der Nachbarschaft von 300 Genen. Subtrahieren Sie heraus zwei drittel von diesen als seiend zugänglich durch die Kalorienbeschränkung, die Therapien nachahmt, und Sie beenden oben mit herum 100 gelassenen Genen. Und viele von diesen werden miteinander in einer Ursächlichkeit verbunden möglicherweise, das die Mehrheit unter Kontrolle einer Minderheit setzt, deren Änderungen dann die anderen Änderungen vorschreiben Sie, die stattfinden.

Es ist deshalb plausibel, dass wir über das Müssen sprechen nur 50 Alter-Bestimmungsgene des Kernes justieren, um Lebensdauer radikal zu verlängern. Tatsächlich ist diese Schlussfolgerung mehr als durch Labormanipulationen von einzelnen Genen gestützt, die große Veränderungen in beider Mittel- und maximalen Lebensdauer bereits produziert haben.

Wie können die Schlüsselgene, gleichwohl viele dort sein kann, werden umgeschaltet zurück von der alternden Nutzungsstruktur zur erwachsenen Nutzungsstruktur? Wirklich gibt es keinen Bedarf, sich um den zu viel zu sorgen. Wenn die Milliardendollarpharmazeutischen unternehmen multi--Trillion Dollargewinne anschauen, die von der Steuerung von menschlichen altersbedingten Krankheiten ausströmen würden, ist es recht klar, dass Antworten auftauchen und die Dollar betroffen das Auftauchen eher eher als später anregen. Aber gerade für Spaß, betrachten Sie ein Stückchen des kontextabhängigen Hintergrundes.


Der Hintergrund der biologischen Energie

Wir stehen an der Dämmerung einer neuen Ära in der Biologie. Felder wie Genomics geben uns Chips, die bald sind, jedes Gen in einem Menschen an einem Nachmittag auszusortieren. In einer Veränderung werden Chips im Augenblick hergestellt, die auf jede mögliche Veränderung prüfen können, die bestimmten Arten des Brustkrebses für richtige Diagnose zugrunde liegt, und es gibt mehr als Dutzend Methoden bereits im Bestehen für die Umkehrung von definierten genetischen Veränderungen in lebenden Zellen und in den Säugetieren (dieses wird therapeutische DNA-Reparatur genannt). Felder wie proteomics geben uns Werkzeuge für die Überprüfung aller Proteine, die in den Geweben von Einzelpersonen gemacht werden, und überprüfend auf Protein „nimmt“ Fingerabdrücke dass die wesentlichen Unterschiede zwischen Gesundheit und Krankheit spezifizieren Sie.

Und, als gerade ein weiteres Beispiel, gibt es einige Veränderungen von, was kombinatorische Chemie genannt wird, in der die erstaunlichen Anzahlen von Schwankungen in den Drogenmolekülen oder der Biomoleküle im kurzen Auftrag geschaffen werden und geprüft werden können und in vielen Fällen ermöglicht glänzend effektiven therapeutischen Molekülen, ohne Wissen gefunden zu werden, was auch immer des zugrunde liegenden therapeutischen Ziels selbst. Im Falle des Alterns sobald Sie das Muster von Genverwendung kennen, möchten Sie sehen, können Sie kombinatorische Ansätze verwenden, für Moleküle „zu fischen“ die einschalten Sie oder ganze Blöcke von Genen, bis auf die eine oder andere Weise Sie erhalten abstellen Sie, nach was Sie suchen. Und Sie können dies tun wissend nichts über, was es ist, dass Ihre „Fische“ auf dem holt ungefähr alternde Umkehrung beißen, also der Fischenjob einfach ist.

Wir erreichen eine Zeit, wenn wir in der Lage sind, spezifische Gene an und abzustellen nach Belieben, und mit wenigen oder keinen Nebenwirkungen und als wir in der Lage sind, neue Gene zu addieren, wenn wir Krankheiten oder altersbedingte Änderungen korrigieren möchten. Es ist gerade der richtige Zeitpunkt für die Genetik des Alterns, gelegtes bloßes zu sein.


Auswirkungen

In der Vergangenheit führten Physik und Technik zu erstaunliche Innovationen, die neigten, Biologen im Staub zu lassen. We had airplanes, cars, Tesla coils, refrigerators, and even televisions well before we understood the structure of DNA, let alone how it carries hereditary information. Aber es hat weniger als 50 Jahre gedauert, um vom Verständnis zu gehen, dass DNA biologische Informationen zur Handelsverfügbarkeit von DNA-Chips verschlüsselt, die Hälfte der gesamten Bedienungsanleitung für die Herstellung von Menschen prüfen können.

Wie Erik Drexler sagte, wenn wir konservativ und vorsichtig sein sollen, müssen wir annehmen, dass, was in der Vergangenheit wahr gewesen ist, fortfährt, wahr zu sein in der Zukunft. Und was in der Vergangenheit wahr gewesen ist, ein Sprengstoff- und Beschleunigenschritt der revolutionären Änderung und der erhöhten technologischen Fähigkeit ist. Biologie holt, im Teil wegen einer Fusion zwischen Biologie und Informatik auf, und die Auswirkungen sind wirklich profund. Wenn wir glücklich sind, müssen wir nicht über der Dämmerung des neuen Jahrtausends hinaus viel warten, um auffallende praktische Ergebnisse zu sehen. Lassen Sie uns mindestens einige von diesen hoffen ist im Bereich der interventive Gerontologie.

- Gregory Fahy