چرا پیری و طول عمر موجودات نر و ماده‌ تفاوت دارد؟

پژوهشگران چند موسسه‌ برای درک بهتر مکانیسم‌ها و تاریخچه تکاملی تفاوت‌های جنسیتی در پیری مجموعه‌ای از گونه‌های جانوری، به یک پروژه مشترک ملحق خواهند شد.

این پروژه تحقیقاتی که به عنوان "مؤسسه ادغام زیست‌شناسی"IISAGE (IISAGE Biology Integration Institute) سازمان‌دهی شده است، توسط یک بودجه پنج ساله به مبلغ ۱۲.۵ میلیون دلار از "بنیاد ملی علوم آمریکا"(NSF) تأمین می‌شود که حدود یک میلیون دلار آن به دانشگاه کانزاس تعلق می‌گیرد.

"جیمی والترز"(Jamie Walters)، استاد دانشگاه کانزاس که سرپرستی بخشی از این پروژه را بر عهده دارد، گفت: این پروژه ریشه در مشاهده این موضوع دارد که میانگین طول عمر نرها و ماده‌ها اغلب به طور قابل توجهی متفاوت است اما میزان و جهت این موضوع به طور گسترده‌ای میان گونه‌های جانوری تفاوت دارد.

والترز گفت: در برخی گونه‌ها مانند انسان و بسیاری از پستانداران دیگر، ماده‌ها بیشتر از نرها عمر می‌کنند. با وجود این، در بسیاری از گونه‌های دیگر مانند برخی از خفاش‌ها، برخی از پرندگان و بسیاری از حشرات، الگوی مخالف دیده می‌شود. توضیحات فرضی زیادی در مورد این موضوع ارائه شده که چرا چنین تفاوت‌هایی در پیری وجود دارند اما اینکه کدام یک رایج‌ترین یا برجسته‌ترین هستند، حل نشده است. به همین دلیل است که پروژه ما، پروژه هیجان‌انگیزی است. ما داده‌های قابل مقایسه در مورد گونه‌های مختلف جانوری را با هدف یافتن مکانیسم‌های مشترک زیربنای تفاوت‌های جنسیتی در پیری جمع‌آوری خواهیم کرد.

وی افزود: این پروژه شامل متخصصانی در زمینه بررسی موش، ماهی، مارمولک، لاک‌پشت، مگس و پروانه است و همچنین، پژوهشگرانی دارای تخصص در زیست‌شناسی محاسباتی و یادگیری ماشینی را در بر دارد که به ترکیب داده‌های جمع‌آوری‌شده از حیوانات مختلف به صورت یکپارچه کمک می‌کنند.

فراتر از درک علمی بهتر در مورد تفاوت‌های جنسیتی در پیری، این پروژه می‌تواند به پیشرفت‌های پزشکی بیانجامد و جامعه را در مواجهه با چالش‌های ناشی از تغییرات آب و هوایی در سال‌های آینده آگاه کند.

والترز ادامه داد: درک اصول و مکانیسم‌های مشترک در پیری جنسیتی، نه تنها پیامدهای قابل‌توجهی را برای سلامت انسان دارد، بلکه برای چگونگی تأثیرپذیری ارگانیسم‌ها از تغییرات آب و هوایی نیز سودمند است.

آزمایشگاه والترز در دانشگاه کانزاس، روش‌های ژنومی پیشرفته را با زیست‌شناسی ارگانیسم پایه ادغام می‌کند تا به درک بهتر فرآیندهای تکاملی در سطح مولکولی بپردازد. نقش اصلی والترز در این پروژه، ارائه اطلاعاتی در مورد پروانه‌سانان خواهد بود.

والترز گفت: این کار با علاقه دیرینه من به مطالعه کروموزوم‌های جنسی مطابقت دارد که پایه و اساس یک فرضیه اصلی در مورد تفاوت‌های جنسی در پیری است. در بسیاری از حیوانات، این نرها هستند که کروموزوم‌های جنسی متفاوت X و Y را حمل می‌کنند و اغلب، این نرها هستند که سریع‌تر پیر می‌شوند. این موضوع نشان می‌دهد که نکته مهمی در مورد داشتن کروموزوم Y یا حداقل داشتن جنسیت متفاوت وجود دارد که طول عمر را تعیین می‌کند. با وجود این، شاپرک و پروانه‌ها کروموزوم‌های جنسی معکوس دارند؛ به طوری که ماده‌ها کروموزوم‌های جنسی متفاوتی دارند و حامل Y هستند. در هر صورت، گنجاندن پروانه‌سانان در این پروژه به ما امکان می‌دهد تا داشتن کروموزوم Y را از مذکر بودن جدا کنیم. بنابراین، و تأثیر کروموزوم‌های جنسی بر پیری را از تأثیر مرد یا زن بودن جدا می‌کنیم.

پروژه IISAGE توسط "نیکول ریدل"(Nicole Riddle)، دانشیار زیست‌شناسی "دانشگاه آلاباما در بیرمنگام"(UAB) رهبری می‌شود. او باور دارد که نتایج این تحقیقات روزی می‌توانند برای سلامتی انسان سودمند باشند.

ریدل گفت: تغییرات قابل توجهی در طبیعت با توجه به طول عمر و تفاوت‌های جنسی در پیری وجود دارد. مدت‌ها این معما مطرح بوده است که چرا در برخی از گونه‌های جانوری، ماده‌ها بیشتر عمر می‌کنند و در برخی دیگر، نرها بیشتر از همتایان خود عمر می‌کنند. ما نمی‌دانیم چرا چنین است و یافته‌های ما کمک می‌کنند تا این الگوهای متنوع پیری را بهتر درک کنیم و بفهمیم که چگونه می‌توان آنها را به نفع ما تغییر داد. این درک می‌تواند بر عرضه مواد غذایی، نحوه سازگاری با افزایش دما یا حتی نحوه مقابله با ضعفی که با افزایش سن مرتبط است، تأثیر بگذارد.

5858