Los científicos creen que aproximadamente el 25 por ciento de las diferencias en la vida humana está determinado por la genética, y el resto está determinado por factores ambientales y de estilo de vida. Pero aún no conocen todos los genes que contribuyen a una vida larga.
Un estudio publicado el 5 de marzo de 2020, en PLOS Biología variación cuantificada en la esperanza de vida en el genoma de la mosca de la fruta, que proporciona información valiosa para preservar la salud en humanos de edad avanzada, un segmento cada vez mayor de la población. El artículo titulado "Arquitectura genética dependiente del contexto de la vida de Drosophila" es la culminaciónde una década de investigación realizada por los genetistas de la Universidad de Clemson, Trudy Mackay y Robert Anholt.
Sigue siendo difícil abordar las bases genéticas para la duración de la vida en humanos, por lo que los investigadores realizan sus experimentos con sistemas modelo. Mackay, la Cátedra de Genética Humana de Self Family, es uno de los principales expertos mundiales en el modelo Drosophila melanogaster también conocido comola mosca de la fruta común, que es un modelo excelente para el análisis comparativo de enfermedades y envejecimiento humanos. Alrededor del 70 por ciento del genoma de la mosca de la fruta tiene una contraparte humana.
"Las líneas de moscas son representativas de una población natural y son muy diversas, con más de dos millones de variantes capturadas en estas líneas", dijo Mackay, quien realizó el estudio usando líneas endogámicas secuenciadas del Panel de referencia genética de Drosophila melanogaster DGRP.
En su experimento, Mackay y su equipo utilizaron las líneas DGRP y una población exógena derivada de estas líneas de moscas para examinar la variación en la vida útil de las moscas macho y hembra criadas en tres ambientes de temperatura diferentes 18, 25 y 28 grados Celsius.
En el proceso, abordaron qué genes y variantes están asociados con un aumento de la vida útil y si estos genes y variantes son los mismos en hombres y mujeres y en diferentes entornos.
Una variante, que es un cambio en una sola base de ADN del código de ADN de una persona, se introduce en una población como una mutación. Las leyes de selección natural indican que las variantes con características favorables sobrevivirán y se transmitirán a las generaciones posteriores,mientras que aquellos con efectos nocivos no lo harán.
Después de realizar un análisis genético cuantitativo de la duración de la vida y la variación microambiental de la duración de la vida en la línea DGRP, los investigadores descubrieron que la arquitectura genética de la duración de la vida depende del contexto. Los mismos genes y variantes tuvieron diferentes efectos en hombres y mujeresy también diferentes efectos en función de la temperatura en la que se cultivaron.
Según Mackay, comprender las variantes es mucho más complejo de lo que la comunidad científica había creído anteriormente, y enfatizó que las diferencias entre hombres y mujeres eran particularmente sorprendentes.
"Si el promedio de vida de una variante aumentó en las mujeres, disminuyó en los hombres", dijo Mackay, director del Centro de Genética Humana de Clemson en Greenwood, Carolina del Sur. "Este es un ejemplo de lo que se llama pleiotropía antagonista,lo que significa que la misma variante tiene efectos opuestos en diferentes rasgos. En este caso es el mismo rasgo, pero sus efectos son opuestos en hombres y mujeres ".
Esto es significativo, dijo Mackay, porque se ha predicho en teoría que las variantes con diferentes efectos opuestos en hombres y mujeres se mantendrían en poblaciones naturales y causarían variaciones en la vida útil. Sin embargo, no se han observado ejemplos experimentales de tales variantespreviamente.
Mackay y su equipo tuvieron otro hallazgo importante en su estudio. De todos los genes que identificaron como asociados con una mayor esperanza de vida, 1.008 de ellos se superpusieron con genes previamente identificados como tales por otros investigadores que habían seleccionado moscas de la fruta para una mayor esperanza de vida.
"Nos complació mucho descubrir que, aunque la vida útil es un rasgo muy complicado causado por la variación en una gran cantidad de loci, lo cual es cierto para los rasgos más complejos, la cantidad de loci que son comunes es totalmente finitanúmero. Entonces, podemos imaginar pasar a la siguiente etapa e investigar un gen a la vez y en combinación ", dijo Mackay.
Gran parte de esta investigación fue realizada por Mackay y su equipo cuando era miembro de la facultad en la Universidad Estatal de Carolina del Norte. Se unió a la Universidad de Clemson en julio de 2018.
Los colaboradores de Mackay en esta investigación incluyen al autor principal Wen Huang, ahora miembro de la facultad en la Universidad Estatal de Michigan; el investigador senior de NCSU Terry Campbell; la profesora asistente de investigación de NCSU Mary Anna Carbone; la técnica de laboratorio de NCSU W. Elizabeth Jones; la estudiante graduada de NCSU Desiree Unselt;y Robert Anholt, Profesor Distinguido Provost de Clemson de Genética y Bioquímica.
Este trabajo fue financiado por los Institutos Nacionales de Salud a través de los números de subvención R01 AG043490 y R01 GM45146. Los investigadores son totalmente responsables del contenido de este estudio, en el que los financiadores no aportaron nada.
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Materiales proporcionado por Universidad de Clemson . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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