限制卡路里的攝取,對于從蒼蠅到人類來說都是對抗衰老的有效方式,不過這背后的原理一直是一個疑問。最近,在發(fā)布于《自然》雜志上的一篇文章中,來自以色列特拉維夫大學(xué)的研究小組發(fā)明了一種計算計算法,預(yù)測出如果把一些基因“關(guān)閉”,就能制造出類似卡路里攝取限制的抗衰老效果。
據(jù)研究的共同作者卡倫·伊扎克介紹,許多計算機算法都嘗試找出治療癌癥或細菌感染可用的藥物標靶,而他們的研究是該領(lǐng)域第一個不嘗試找出用于殺死有害細胞標靶的算法,該算法與眾不同之處在于他嘗試找出一些能夠把疾病狀態(tài)轉(zhuǎn)化為健康狀態(tài)的目標基因。
伊扎克是Eytan Ruppin實驗室的一名學(xué)生,在該實驗室中,研究人員致力于通過數(shù)學(xué)和計算機的研究創(chuàng)建出一套基因尺度的代謝模型(GSMMs)。每個模型可以作為一個數(shù)字實驗室運作,利用這些模型科學(xué)家們只要輕點鼠標就能預(yù)先進行實驗室強度的實驗。
伊扎克研發(fā)的算法可以從任意兩種代謝狀態(tài)中取得信息,然后計算要讓代謝從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)化為另一種需要對環(huán)境和基因做出何種改變。把這個算法應(yīng)用在衰老有關(guān)的基因上,她預(yù)測出要讓衰老的酵母的基因表達呈現(xiàn)出與年輕酵母類似的狀態(tài),可以關(guān)閉一些基因來實現(xiàn)。一些算法中提到的基因已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)在關(guān)閉時具有延長壽命的效果,還有其他7種基因正在進行測試。目前科學(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn),關(guān)閉GRE3和ADH2基因就能夠極大的延長酵母菌的壽命。
伊扎克表示,你可能認為酵母菌的壽命被延長3倍已經(jīng)很多了,所以當我們成功的把這個期望次數(shù)擴大了10倍以后,著實令人激動。
據(jù)了解,計算計算法顯示,關(guān)閉GRE3和ADH2基因能夠增加酵母菌的氧化應(yīng)激水平,根據(jù)伊扎克的假設(shè),這種增加能夠制造出與限制卡路里攝取產(chǎn)生的輕微應(yīng)激相當?shù)男Ч?/p>
在把算法應(yīng)用到人類的代謝數(shù)據(jù)的過程中,伊扎克在4個研究中發(fā)現(xiàn)了一些能夠在年老和年輕的代謝信息之間實現(xiàn)40%到70%程度轉(zhuǎn)化的基因。雖然目前還不能對這些人類代謝演算的結(jié)果做出詳細的分析,許多演算中找出的基因已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)不進在酵母菌身上,也在蠕蟲和老鼠身上具有延長壽命的潛力。(實習(xí)編譯:陳鷺榕 審校:邱天華)
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