تخمین طول عمر انسان به کمک DNA

بر اساس روش جدیدی که دانشمندان برای تخمین طول عمر گونه‌های مختلف از طریق تجزیه و تحلیل DNA ایجاد کرده‌اند، انسان‌ها یک طول عمر “طبیعی” در حدود ۳۸ سال دارند. محققان با استفاده از مطالعات ژنتیکی گونه‌هایی با طول عمر شناخته شده، دریافتند که ماموت پشمی منقرض شده احتمالاً حدود ۶۰ سال عمر کرده و می‌توان انتظار داشت که نهنگ‌های سیاه قطب شمال نیز بیش از دو و نیم قرن زندگی کنند.

محققان چگونگی تغییرات DNA حیوانات به عنوان شاخصی از تغییر سن آن‌ها را بررسی کرده و دریافتند که این تغییرات از گونه‌ای به گونه‌ی دیگر متفاوت است و به طول مدت زندگی حیوان بستگی دارد. فرایند پیری در تحقیقات زیست پزشکی و اکولوژیکی بسیار مهم است اما تاکنون تعیین مدت زمان زنده ماندن  یک حیوان دشوار بوده است. DNA همانند طرحی است که می‌تواند مکان زندگی و طول عمر ارگانیسم‌های زنده را آشکار کند. با این حال، کسی نتوانسته است تفاوت در توالی‌های DNA را که دلیل بر تفاوت در طول عمر است، پیدا کند.

طول زندگی در بین مهره‌داران بسیار متفاوت و دانستن طول عمر حیوانات وحشی برای مدیریت و حفظ  حیاط وحش اساسی است. به عنوان مثال، برای گونه‌های در معرض خطر، آگاهی از طول عمر می‌تواند برای فهم مانایی جمعیت‌ها استفاده ‌شود. با این حال، طول عمر اکثر حیوانات هنوز ناشناخته است و دستیابی به طول عمر برای گونه‌های با عمر طولانی، کاری دشوار است و ممکن است بیشتر از سن یک محقق زمان بگیرد.

در طی چند سال گذشته محققان “ساعت‌هایDNA” ایجاد کرده‌اند که می‌توانند تعیین کنند یک حیوان در چه سالی از نوع خاصی از تغییر در DNA به نام متیلاسیون استفاده می‌کند. متیلاسیون DNA توالی پایه‌ی یک ژن را تغییر نمی‌دهد اما فعالیت آن را کنترل می‌کند. سایر محققان نشان داده‌اند که متیلاسیون DNA در ژن‌های خاص، با حداکثر طول عمر برخی از پستانداران مانند پریمات‌ها ارتباط دارد. علی‌رغم اینکه متیلاسیون DNA با پیری و طول عمر مرتبط است، تاکنون هیچ تحقیقی از آن به عنوان روشی برای محاسبه طول عمر حیوانات استفاده نکرده است.

در این پژوهش محققان، از ۲۵۲ ژنوم (توالی کامل DNA) برگرفته از گونه‌های مهره‌دار استفاده کردند، سایر محققان آن‌ها را در یک پایگاه داده آنلاین جمع‌آوری کرده و در دسترس عموم قرار دادند، سپس این ژنوم‌ها را با یک پایگاه داده دیگر از طول عمرهای شناخته شده حیوانات مقایسه کردند.

با استفاده از این داده‌ها، دریافتند که می‌توان طول عمر گونه‌های مهره‌داران را با نگاه به مکان متیلاسیون DNA در ۴۲ ژن خاص تخمین زد. این روش هم‌چنین به ما امکان تخمین طول عمر گونه‌های دارای عمر دراز و گونه‌های منقرض‌شده را می‌دهد.

محققان دریافتند که طول عمر نهنگ سیاه قطب شمال، که تصور می‌شد دراز عمرترین پستاندار زنده جهان است، ۲۶۸ سال است. این تخمین ۵۷ سال بالاتر از پیرترین موردی است که پیدا شده، بنابراین آن‌ها ممکن است عمر بسیار طولانی‌تری نسبت به آنچه قبلاً تصور می‌شد داشته باشند. جالب اینکه آن‌ها دریافتند نئاندرتال‌ها و دنیسووان‌ها، که گونه‌هایی منقرض شده‌ و بسیار شبیه به انسان‌های مدرن هستند، حداکثر طول عمری برابر ۳۷/۸ سال داشتند.

براساس DNA، طول عمر طبیعی یک انسان مدرن ۳۸ سال تخمین زده شد. این برآورد با برخی از تخمین‌های انسان‌شناسی برای انسان‌های مدرن اولیه مطابقت دارد. با این حال، انسان‌های امروزه ممکن است از این مطالعه مستثنی باشند زیرا پیشرفت در علم پزشکی و سبک زندگی باعث افزایش متوسط طول عمر شده است. از آنجا که دانشمندان زیادی ژنوم حیوانات دیگر را جمع‌آوری می‌کنند، با این روش می‌توان طول عمر آن‌ها را به آسانی تخمین زد. این کار دارای اهمیت زیست محیطی و حفاظتی برای بسیاری از گونه‌هاست که به مدیریت بهتر حیات وحش نیاز دارند.