Mutationer bakom åldrande kan vara vanligare än man trott

Andelen mutationer som kan bidra till åldrande kan vara avsevärt större än man tidigare trott, enligt ny forskning gjord i bananflugor. Studien av forskare vid Linköpings universitet ger stöd för en ny teori kring vilken typ av mutationer som ligger bakom att organismer åldras. Fynden publiceras i tidskriften BMC Biology.

Vi lever, vi åldras och vi dör. Med åldern blir olika funktioner i kroppen sakta men säkert sämre och till sist dör organismen. Tanken är inte uppmuntrande, men de flesta av oss har nog ändå accepterat att det är så för alla levande varelser, och ett faktum här i livet. Men för evolutionsbiologer är det inte självklart exakt varför det är så.

– Evolution och åldrande är på sätt och vis en paradox. Evolutionen bidrar till att organismer hela tiden utvecklas, men ändå har evolutionen inte lett till att vi upphör att åldras, säger Urban Friberg, universitetslektor vid Institutionen för fysik, kemi och biologi, IFM, vid Linköpings universitet, som har lett studien.

För snart 70 år sedan la evolutionsbiologer fram två teorier, som handlar om två olika typer av mutationer som bidrar till att organismer åldras. Dessa mutationer har båda en skadlig effekt om man blir gammal – vilket skapar åldrandet – medan de antingen har en fördelaktig eller en neutral effekt tidigt i livet. Men även om forskare gjort experiment har man inte lyckats fastslå vilken av dessa båda typer av mutationer som bidrar mest till åldrande.

För några år sedan las en ny teori fram, som säger att åldrande skulle kunna orsakas av mutationer som har en skadlig effekt redan tidigt i livet, och vars negativa effekt ökar med åldern. Förespråkare för den hypotesen menar att många av de mutationer som uppstår borde ha en negativ effekt redan från början, jämfört med normalvarianten av en gen.

I den aktuella studien har forskarna gjort experiment för att testa teorin om mutationer som har skadlig effekt genom hela livet och bidrar till åldrande. De tog ett av världens mest välstuderade djur till sin hjälp, nämligen bananflugan. Forskarna testade 20 olika mutationer, som de placerade in i flugornas arvsmassa. För varje enskild mutation hade de en grupp flugor med mutationen, och en normal jämförelsegrupp som saknade den. Varje mutation har en specifik, synlig effekt vilket gör dem lätta att spåra. Det kan vara att vingarna ser något annorlunda ut på den muterade bananflugan eller att den har en annan ögonform.

I takt med att en varelse åldras ökar sannolikheten att individen dör och dess förmåga att fortplanta sig sjunker. I studien följde forskarna bananflugornas fruktsamhet som ett mått på åldrande. De räknade hur många ägg varje hona la tidigt i livet, efter två veckor, och till sist efter ytterligare två veckor, vilket i en bananflugas liv är rätt sent i livet. Forskarna var intresserade av att se om skillnaden mellan muterade flugor och kontrollgruppen förändras ju äldre bananflugorna blir. Resultaten de fick gav stöd för teorin som de undersökte. Huvuddelen av de mutationer som testades hade en negativ effekt på bananflugornas fruktsamhet redan tidigt i livet och för de allra flesta av dessa gick det reproduktiva åldrandet snabbare för de muterade bananflugorna än för de som saknade en mutation.

– Fynden pekar mot att även mutationer som är skadliga tidigt i livet kan bidra till åldrande. Mutationer som skapar åldrade skulle därför kunna vara betydligt vanligare än vad man tidigare trott, säger Martin Iinatti Brengdahl, doktorand vid IFM och huvudförfattare.

Forskningen har finansierats med stöd av bland annat Vetenskapsrådet, Olle Engkvist Stiftelse, Kungl. Fysiografiska Sällskapet i Lund och Stiftelsen Lars Hiertas minne.

Artikeln: ”Deleterious mutations show increasing negative effects with age in Drosophila melanogaster”, Martin I. Brengdahl, Christopher M. Kimber, Phoebe Elias, Josephine Thompson och Urban Friberg, (2020), BMC Biology, publicerad online 30 september, doi: 10.1186/s12915-020-00858-5

För mer information, kontakta gärna:

Urban Friberg, universitetslektor, urban.friberg@liu.se, 013-28 66 36

Martin Iinatti Brengdahl, doktorand, martin.iinatti.brengdahl@liu.se

Högupplösta pressbilder finns att ladda ner från LiU:s mediabank.