從人類到玉米的很多生物體中的基因組含有很多“寄生蟲”DNA鏈，在不受抑制的情況下，這些“寄生蟲”DNA鏈就會自行復(fù)制，直至擴散至整個基因組，對生物體的健康造成潛在的危害。今年早些時候，布朗大學(xué)的研究人員們發(fā)現(xiàn)了這些“反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子”能不斷增強擺脫人類細胞培養(yǎng)液中基因組的控制能力。現(xiàn)如今，研究人員們在《衰老》（Aging）雜志上新發(fā)表了一篇論文，該論文指出在衰老的老鼠組織中，反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子能夠不斷增強擺脫基因組控制能力，且自行復(fù)制能力也不斷增強。在進一步的實驗中，生物學(xué)家們表明了，在惡性腫瘤中，這種活動更加顯而易見，但是同樣受卡路里限制，這種活動會變緩。
布朗大學(xué)的助理教授吉爾•科爾林，也是該篇研究論文的第一作者，并提前在網(wǎng)上發(fā)布論文了，他說道：“隨著老鼠的衰老，這些反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子所受限制愈加弱化，他們開始表達并在所處基因組中不斷大量進行復(fù)制。這可能是導(dǎo)致基因組不穩(wěn)定性的一種非常重要的機制。很多與衰老有關(guān)的慢性病，例如癌癥，都與基因組不穩(wěn)定性有關(guān)。”
反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子增殖是否僅僅為一件壞事，仍然還是科學(xué)家們關(guān)注的一個熱點問題，但是他們所知道的是，基因組把反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子緊緊包裹在一個稱之為異染色質(zhì)的散繞結(jié)構(gòu)內(nèi)，以此來控制它們。在他們進行的實驗中，科爾林和本篇論文的合作通訊作者約翰•塞迪維教授發(fā)現(xiàn)了，總體來說，一些老鼠組織中的基因組隨著衰老而變得越來越異染質(zhì)了。但自相矛盾的是，他們還發(fā)現(xiàn)反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子非常集中的一些區(qū)域反而變得松散，尤其是那些被標記的老鼠年齡已達2歲以后（大約相當(dāng)于人類70歲的年齡）。
塞迪維指出，與先前細胞液培養(yǎng)的研究工作相比而言，該項研究表現(xiàn)出一個很重大的進步，即研究人員們有能力證明，反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子所受控制的弱化是與整個生物體和某些特定組織的自然衰老有關(guān)。之前，在細胞培養(yǎng)液中跟蹤衰老過程，是以單個細胞能夠分裂的次數(shù)為基礎(chǔ)來記錄的。這種細胞衰老形式被稱之為“復(fù)制性衰老”，而且被公認為在很多正常的組織中是十分稀少的。
塞迪維說道：“這帶來了一個非常嚴重的問題。我們又對一些相當(dāng)重要的組織進行了研究。這似乎是一個更加普遍的現(xiàn)象。在實驗中觀察到，反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子變得越來越活躍，從而導(dǎo)致老鼠組織自然衰老變快，同樣，布朗大學(xué)的兩位教授斯蒂芬•希爾芬迪和羅伯特•瑞南，在以果蠅為實驗對象而開展類似實驗中，其研究發(fā)現(xiàn)與此非常符合。這些基本分子過程的顯著進化保護揭示出，他們可能是導(dǎo)致衰老的一個重要方面。”
在新的研究中，包括第一作者馬克•得科在內(nèi)的研究團隊成員們從年齡為5、24以及36個月的老鼠體內(nèi)，提取了肝臟以及骨骼肌細胞進行了研究觀察。通過對比這些細胞中的基因表達與DNA序列，他們發(fā)現(xiàn)了，在24個月后，很多反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子在兩類組織中的表達增強了，而且反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子成功地進行自我復(fù)制，還出現(xiàn)在基因組的其他地方。舉個例子說，一個名為“MusD”的反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子在月齡為24和36之間的老鼠的肝臟組織中，其數(shù)目增加了兩倍。
然而，在那些充分培養(yǎng)的老鼠體內(nèi)中，反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子增殖被認為不太成功，但是，與標準配餐的實驗老鼠相比而言，減少40%的卡路里攝入，研究已經(jīng)表明，卡路里限制大大地減輕了很多不同的動物模型中的衰老后果。
在另一方面來說，研究人員們發(fā)現(xiàn)，受自發(fā)腫瘤的影響，幾個反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子在老鼠組織中異常豐富，比如淋巴瘤和肝細胞癌。
然而，塞迪維指出，研究人員們無法提供出證據(jù)來證明反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子與腫瘤有著因果關(guān)系。目前，僅僅只能表明有一定關(guān)聯(lián)。但是，他還指出，研究人員們探索出了前進的道路來研究，因衰老而明顯引起反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子增殖，對機體健康所造成的后果。某些藥物能抑制反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子的增殖，因此，研究人員們應(yīng)該能夠明確，在將來開展的老鼠實驗中，是否能延長老鼠健康的壽命，以及不受慢性疾病困擾的時間。
