아무도 늙는다는 생각을 좋아하지 않습니다. 노화 과정을 벗어나거나 지연시키려는 인간의 많은 노력에도 불구하고 삶의 불가피한 부분 인 것 같습니다.
하지만… 왜? 생명체가 나이가 들면 서서히 무너지는 이유는 무엇입니까?
노화라는 단어가 있습니다. 아니요,‘Bring Me to Life’를 노래 한 것은 록 밴드가 아닙니다. 노화는 정상적인 기능의 점진적인 악화 상태입니다. 세포 수준에서는 세포가 분열을 멈추고 결국 죽게됩니다. 또한 전체 유기체 (생물이 더 이상 외부 스트레스 요인에 적절하게 반응 할 수없는 경우) 또는 특정 장기 또는 조직 (예 : 가을에 잎이 죽고 나무에서 떨어지는 경우)에 적용될 수 있습니다.
거기 동안 노화가 발생하는 속도를 늦출 수있는 (또는 속도를 높일 수있는) 방법입니다. 그러나 일부 종은 노화 과정에서 완전히 벗어날 수 있습니다.
불멸의해파리, Turritopsis dohrnii
현재까지 생물학적으로 불멸이라고 불리는 종은 단 하나뿐입니다. 해파리 Turritopsis dohrnii. 이 작고 투명한 동물은 전 세계의 바다에서 놀며 수명주기의 초기 단계로 돌아가 시간을 되돌릴 수 있습니다.
새로운 해파리 생명체는 수정란에서 시작되며, 이는 Planula라고하는 애벌레 단계로 성장합니다. 잠깐 수영을 한 후, Planula는 표면 (바위, 해저, 보트의 선체 등)에 달라 붙어 용종으로 발전합니다. 한쪽 끝에 입이 있고 일종의 다른쪽에 발 . 그것은 한동안 제자리에 갇힌 채로 서로 먹이 관을 공유하는 작은 폴립 군집으로 성장합니다.
결국 해파리 종에 따라 이러한 폴립 중 하나는 라고 불리는 파생물을 형성합니다. 새싹 , 또는 서로의 위에 쌓인 별도의 세그먼트를 생성하여 나머지 식민지에서 벗어날 수 있습니다. 이 과정은 해파리 수명주기의 다음 단계 인 에피 라 (작은 해파리)와 성 생식이 가능한 완전한 성인 단계 인 메두사를 담당합니다.
대부분의 다른 해파리의 경우, 이 단계는 라인의 끝입니다. 그러나 Turritopsis dohrnii (그리고 아마도 다른 해파리 종들 역시)는 깔끔한 파티 트릭을 가지고 있습니다. 굶주림이나 부상과 같은 일종의 환경 적 스트레스에 직면 할 때, 그것은 다시 작은 조직 덩어리로 되돌아 갈 수 있으며, 삶의 성적으로 미성숙 한 폴립 단계. 나비가 다시 애벌레로 변하거나 개구리가 다시 올챙이가되는 것과 비슷합니다.
물론 Turritopsis dohrnii는 진정한 불멸이 아닙니다. 그들은 여전히 포식자에 의해 소비되거나 다른 수단으로 죽일 수 있습니다. 그러나 스트레스에 반응하여 생애 단계를 앞뒤로 전환하는 능력은 이론적으로 영원히 살 수 있음을 의미합니다.
Hydra
Hydra는 폴립과 약간 비슷해 보입니다. 해파리의 단계 (해파리와 히드라가 문 Cnidaria에서 함께 그룹화되어 있다는 점을 감안할 때 어느 정도 의미가 있음) : 한쪽 끝에는 촉수 모양의 입이 있고 다른 쪽 끝에는 접착 성 발이있는 관형 몸체. 그들은 주로 민물 연못이나 강에서 한곳에 머물며 찌르는 촉수를 사용하여 지나가는 먹이를 잡는 매우 단순한 동물입니다.
불멸에 대한 그들의 주장? 그들은 전혀 노화를 겪지 않는 것 같습니다. 시간이 지남에 따라 점차적으로 악화되는 대신 Hydra의 줄기 세포는 무한한 자기 재생 능력을 가지고 있습니다. 이것은 벌레에서 인간에 이르기까지 동물에서 발견되는 FoxO 유전자라는 특정 유전자 세트 덕분에 세포 수명을 조절하는 역할을합니다.
Hydra의 줄기의 경우 FoxO 유전자 발현의 과잉이있는 것 같습니다. 연구자들이 FoxO 유전자가 기능하는 것을 막았을 때, 그들은 Hydra의 세포가 노화의 징후를 보이기 시작했고 이전처럼 더 이상 재생되지 않을 것이라는 것을 발견했습니다. 우리는 여전히 모든 것이 어떻게 작동하는지 정확히 알지 못하지만 이러한 유전자가 Hydra의 끝없는 젊음을 유지하는 데 중요한 역할을 분명히 알고 있습니다.
아주 불멸의 가재
랍스터도 노화를 경험하지 않습니다. 하지만 히드라는 특정 유전자에 의존하는 것과는 달리 DNA를 끝없이 복구 할 수 있기 때문에 수명이 길다.
일반적으로 DNA 복제 및 세포 분열 과정에서 텔로미어라고 불리는 염색체의 보호 말단 캡은 천천히 짧아지고 너무 짧으면 세포가 노화에 들어가고 더 이상 계속 나눕니다.
가재는 텔로미어 재생을 계속하는 텔로 머라 제라는 효소가 끊임없이 공급되기 때문에이 문제가 없습니다. 그들은 성인이되는 동안 모든 세포에서이 효소를 많이 생산하여 어린 시절의 DNA를 무기한으로 유지할 수 있습니다.
텔로 머라 아제는 바닷가 재에만있는 것이 아닙니다. 인간을 포함한 대부분의 다른 동물에 존재하지만 배아 단계를 지나면 대부분의 다른 세포에서 텔로 머라 제 수치가 감소하고 텔로미어를 지속적으로 재건하는 데 충분하지 않습니다.
불행히도 랍스터에게는 캐치가 있습니다. 그들은 말 그대로 자신의 껍질에 비해 너무 커집니다. 랍스터는 계속해서 점점 더 커지지 만 껍데기는 크기가 변할 수 없으므로 평생 동안 너무 작은 껍데기를 버리고 새로운 외골격을 키 웁니다. 상당한 양의 에너지가 필요합니다. 결국 껍질을 벗기고 또 다른 새 껍질을 키우는 데 필요한 에너지의 양은 너무 많습니다. 랍스터는 피로, 질병, 포식 또는 껍데기 붕괴에 굴복합니다.
영원히 어린가요?
영원한 모습을 엿볼 수있는 다른 동물 (동물이 아닌!) 종도 많습니다. 존재 : 벌거 벗은 두더지 쥐의 사망 위험은 나이가 들어도 증가하지 않는 것으로 보입니다. 세계에서 가장 오래된 것으로 알려진 비 식민지 동물 인 밍 (Ming)이라는 이름의 놀랍도록 스트레스에 강한 해양에 서식하는 콰 호그 조개는 연구원들이 500 년 만에 (우연히) 죽었습니다. 연구자들이 그것을 바다에서 준설하고 몇 살이 었는지 알아 내고 싶었습니다. ; 믿을 수 없을 정도로 오래된 강모 소나무는 어린 나무들이하는 것처럼 원활하게 기능하는 것 같습니다. 떨리는 아스펜의 특정 식민지는 약 80,000 년 된 것으로 간주됩니다. 그리고 시간의 흐름을 무시하는 것처럼 보이는 다른 비정상적으로 오래 사는 종들도 많이 있습니다.
영원한 젊음의 열쇠를 쥐고 있습니까? 인간에게도? 우리는 인간의 노화가 여러 요인에 기인한다는 것을 알고 있으며, 그 중 상당수는 여전히 완전히 이해하지 못합니다. 아마도 다른 종의 이러한 사례는 이러한 과정에 대해 더 많은 정보를 제공 할 수 있습니다.