Tốc độ đột biến DNA xác định tuổi thọ của mỗi loài
Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra, con người và động vật chết sau khi tích lũy một số đột biến gen tương tự, cho thấy tốc độ sai sót DNA là rất quan trọng trong việc xác định tuổi thọ của một loài.
Có những biến thể rất lớn về tuổi thọ của các loài động vật có vú trong vương quốc động vật, từ chuột Nam Á, chỉ sống trong 6 tháng, đến cá voi đầu cong, có thể tồn tại trong 200 năm.
Trước đây, các chuyên gia đã cho rằng kích thước là chìa khóa của tuổi thọ, khi các động vật nhỏ hơn đốt cháy năng lượng nhanh hơn, đòi hỏi tốc độ luân chuyển tế bào nhanh hơn, điều này gây ra sự suy giảm nhanh hơn.
Nhưng một nghiên cứu mới từ Viện Wellcome Sanger ở Cambridge cho thấy, tốc độ tổn thương gen có thể là chìa khóa để tồn tại, với những động vật sống lâu làm chậm thành công tốc độ đột biến DNA bất kể kích thước của chúng.
Điều này giúp giải thích làm thế nào mà một con chuột chũi dài 5 inch lại có thể sống trong 25 năm, tương đương với một con hươu cao cổ lớn hơn nhiều, thường sống được 24 năm.
Khi các nhà khoa học kiểm tra tỷ lệ đột biến, chúng giống nhau một cách đáng ngạc nhiên. Chuột chũi chịu 93 đột biến mỗi năm và hươu cao cổ 99 đột biến.
Tuổi thọ trung bình của con người trong nghiên cứu là 83,6 năm, nhưng tỷ lệ đột biến thấp hơn nhiều, vào khoảng 47.
Những thay đổi di truyền, được gọi là đột biến soma, xảy ra ở tất cả các tế bào và phần lớn là vô hại, nhưng một số có thể bắt đầu tế bào trên con đường dẫn đến ung thư hoặc làm suy giảm chức năng bình thường.
Tiến sĩ Alex Cagan, tác giả đầu tiên của nghiên cứu, cho biết: "Việc tìm thấy một mô hình biến đổi gen tương tự ở các loài động vật khác nhau như chuột và hổ thật là đáng ngạc nhiên".
"Nhưng khía cạnh thú vị nhất của nghiên cứu là phát hiện ra tuổi thọ tỷ lệ nghịch với tỷ lệ đột biến soma. Điều này cho thấy, các đột biến soma có thể đóng một vai trò nào đó trong quá trình lão hóa", ông nói thêm.
Nhóm nghiên cứu đã phân tích các lỗi di truyền trong tế bào gốc từ ruột của 16 loài động vật có vú và phát hiện ra tuổi thọ của loài càng dài thì tốc độ đột biến xảy ra càng chậm.
Số lượng đột biến trung bình khi kết thúc vòng đời của các loài là khoảng 3200, cho thấy có rất nhiều lỗi nghiêm trọng mà sau đó cơ thể không thể hoạt động chính xác.
Lão hóa là một quá trình phức tạp
Mặc dù con số khác nhau khoảng 3 lần giữa các loài, nhưng sự khác biệt này ít hơn nhiều so với sự thay đổi về kích thước cơ thể, chênh lệch tới 40.000 lần.
Các nhà nghiên cứu tin nghiên cứu này mở ra cánh cửa để hiểu được quá trình lão hóa, tính tất yếu và thời điểm của cái chết.
Tiến sĩ Inigo Martincorena, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết: "Lão hóa là một quá trình phức tạp, là kết quả của nhiều dạng tổn thương phân tử trong tế bào và mô của chúng ta. Đột biến soma đã được suy đoán để góp phần vào quá trình lão hóa kể từ những năm 1950, nhưng việc nghiên cứu vẫn còn khó khăn".
"Với những tiến bộ gần đây trong công nghệ giải trình tự DNA, cuối cùng chúng ta có thể điều tra vai trò của các đột biến soma trong quá trình lão hóa và nhiều bệnh", ông nói.
Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Nature./.
