Yeni bir araştırma, memelilerde büyük beyinler, uzun yaşam süreleri ve bağışıklık sistemi genleri arasında evrimsel bir bağlantı olabileceğini ortaya koyuyor.
Bir canlının yaşam süresi kısmen genlerine bağlıdır, ancak bilim insanları uzun ömürlülüğü etkileyen tüm genleri henüz tam olarak belirleyebilmiş değil. Uzun yaşayan memelilerin genellikle daha büyük beyinlere sahip olması, bilim insanlarını uzun ömürlülüğü artıran genlerin aynı zamanda daha büyük beyinler oluşturabileceği şüphesine yönlendirdi.
Yakın zamanda Scientific Reports dergisinde yayımlanan yeni bir çalışmada, bilim insanları aralarında insanların da bulunduğu 46 memeli türünün genomlarını karşılaştırdı. Bu karşılaştırma sonucunda, her iki özellikle (büyük beyin ve uzun yaşam) bağlantılı olabilecek bir dizi bağışıklık genini açığa çıkardı.
Bir türün maksimum yaşam süresi, o türün üyelerinin yırtıcılar veya enfeksiyonlar gibi çevresel tehditlerden kaçınarak sadece yaşlılıktan ölmeleri durumunda ne kadar yaşayabileceklerini ifade eder. Bu yaşam süreleri memeliler arasında önemli ölçüde farklılık gösterir; faremsi bir tür için bir yıldan az iken, Grönland balinası için iki yüzyıla kadar çıkabilir. En yaşlı insan 122 yıl yaşamıştır, ancak bazı araştırmalar insanların 150 yaşına kadar ulaşabileceğini öne sürmektedir.
Yaşam süresiyle bağlantılı bazı genler daha önce de bulunmuştu. Örneğin, fillerin genetiği kansere karşı korunmalarına yardımcı olur. Büyük boyutları nedeniyle filler, diğer memelilere göre daha fazla hücreye sahiptir ve bu nedenle kanserli mutasyon geliştirme olasılıkları daha yüksektir. Ancak araştırmacılar, bu devasa hayvanların tümör önleyici p53 proteini için 19 ek kopyaya sahip olduğunu ve bunun da kansersiz daha uzun yaşamalarına olanak sağladığını keşfetti.
Uzun ömürlülük için keşfedilmeyi bekleyen başka genler de var. Meksika Ulusal Üniversitesi'nden bir genetikçi ve meslektaşları bu genleri aramak için yola çıktı. İlişkili gen "ailelerine" odaklanmak istediler.
Bazen bir hücre DNA'sını kopyalayıp yeni bir hücre oluşturmak için bölündüğünde, yanlışlıkla bir geni genomun yeni bir yerine kopyalayıp yapıştırabilir. Bu olguya "gen duplikasyonu" denir. Zamanla, ek mutasyonlar genlerin biraz farklılaşmasına ve farklı işlevler kazanmasına neden olur.
Gen duplikasyonları, ilişkili bir gen grubunda birden çok kez meydana gelirse büyük bir aile oluşturabilirler. Araştırmacılar, bu duplike olmuş gen ailelerinden herhangi birinin uzun ömürlülüğe katkıda bulunup bulunmadığını değerlendirmek istedi.
46 memeli türündeki 4.100'den fazla gen ailesini incelediler. Bazı memelilerin genom dizilimleri diğerlerinden daha yüksek kalitedeydi. Verilerdeki "gürültüyü" azaltmak için, herhangi bir gen ailesi üyesinin analizde eksik kalma olasılığını düşürmek amacıyla, ekip yalnızca genomlarının en az %80'i dizilenmiş türlere odaklandı.
Ayrıca analizlerini, inceledikleri memeli genomlarının en az %80'inde tespit edilen, yani birçok hayvan için ortak olan gen aileleri üzerine yoğunlaştırdılar. Bu sayede, bir türdeki gen ailesinin boyutunun, o hayvanın maksimum yaşam süresiyle orantılı olup olmadığını görmeleri mümkün oldu.
DNA onarımı ve iltihaplanma (immünite) ile ilgili gen ailelerinin, kısa ömürlü memelilerde daha küçük olduğunu, uzun yaşayan türlerde ise gen duplikasyonu yoluyla bu ailelerin genişlediğini buldular. DNA onarım genlerinin daha fazla kopyasına sahip olmanın, zamanla işlevsiz mutasyonların birikmesini önlemeye ve dolayısıyla yaşlanmayı veya kanseri geciktirmeye yardımcı olabileceği düşünülüyor.
Pittsburgh Üniversitesi'nden, çalışmaya dahil olmayan bir hesaplamalı biyolog, bağışıklık ile ilgili genlerin kanserleri erken ortadan kaldırarak veya enfeksiyonlarla etkili bir şekilde savaşarak uzun ömürlülüğü destekleyebileceğini belirtti. Uzun yaşayan türlerde genişlemiş genlerden bazıları, antikor üretimini dolaylı olarak başlatan interlökin-6 gibi iltihaplanma yanlısı proteinleri kodlar. Bu genlerin ayrıca ölü hücreleri ortadan kaldırmak gibi sağlıklı dokuyu korumada rol oynayabileceği de düşünülüyor.
Bağışıklık genlerinin savunma dışı rolleri de olabilir. Araştırmacılardan biri, "Birçok bağışıklık geninin gelişimde, özellikle de beyin gelişiminde önemli olduğu gösterilmiştir," dedi. Geçmiş araştırmalar beyin boyutu ile uzun ömürlülüğü ilişkilendirmişti ve bu son çalışmada yaşam süresiyle bağlantılı bağışıklık genlerinin çoğu, daha büyük beyinlerle de ilişkili bulundu.
İnsanlar söz konusu olduğunda, önceki çalışmalar yüz yaş ve üzeri yaşayan (centenarian) kişilerdeki gen varyantlarının uzun yaşamlarının kısmen nedeni olabileceğini belirlemişti ve yeni çalışma, bu genlerin çoğunun genişlemiş gen ailelerine ait olduğunu ortaya koydu. Bu da, bu genlerin insan yaşam süresini nasıl kontrol ettiğini anlamak için daha fazla araştırılmaya değer olduğunu gösteriyor.
Çalışma, memelilerde daha uzun yaşam sürelerinin evriminin bağışıklık genlerinin duplikasyonuyla birlikte gerçekleştiğini gösteriyor. Ancak uzmanlar, bu gen duplikasyonlarının daha uzun yaşam sürelerine *neden olup olmadığını* belirlemenin mümkün olmadığını belirtti. Gelecekte, bu genler ile yaşam süresi arasındaki ilişkinin ne kadar sağlam olduğunu göstermek için deneyi kuşlar gibi memeli olmayan canlılarda tekrarlayarak, yaşam ağacının daha fazla dalında bu bağlantının geçerli olup olmadığını görebileceklerini önerdiler.
Uzmanlar, genlerin yaşam süresini doğrudan artırıp artırmadığını görmek için bir nedensellik testi yapmayı da önerdiler. "Uzun yaşayan türlerde ilginç bir yeni gen ortaya çıktığını görürseniz, bunu bir fareye koyup ne olacağını görebilirsiniz," dediler.
Gelecekte yapılacak araştırmalar bu genlerin uzun ömürlülüğü etkileyip etkilemediğini ve nasıl etkilediğini çözebilirse, bilim insanları bir gün bu bilgiyi yaşlanma karşıtı tedaviler geliştirmek veya bir bireyin genetik yapısına dayanarak maksimum yaşam süresini tahmin etmek için kullanabilirler.
