Раскрытие «дымящегося ружья» из биологических часов старения

dna
                Кредит: CC0 Public Domain

Недавно обнаруженные часы рибосомальной ДНК (рДНК) могут быть использованы для точного определения хронологического и биологического возраста человека, согласно исследованию, проведенному Гарвардом Т.Х. Школа общественного здравоохранения Чана. Рибосомные часы — это новый биомаркер старения, основанный на рДНК, сегменте генома, который ранее был механически связан со старением. Рибосомные часы имеют потенциально широкое применение, включая измерение того, как воздействие определенных загрязнителей или диетические вмешательства ускоряют или замедляют старение у разнообразных видов, включая мышей и людей.
                                                                                       

«Мы надеемся, что рибосомные часы позволят по-новому взглянуть на влияние окружающей среды и личный выбор на долгосрочное здоровье», — сказал старший автор Бернардо Лемос, доцент кафедры эпигенетики окружающей среды. «Определение биологического возраста является центральным шагом к пониманию фундаментальных аспектов старения, а также к разработке инструментов для информирования людей о выборе в области здравоохранения и общественного здравоохранения».

Исследование будет опубликовано в Интернете в Genome Research 14 февраля 2019 года.

Старение проявляют такие разные организмы, как дрожжи, черви, мухи, мыши и люди. Возраст также является основным фактором риска для множества заболеваний, включая неврологические заболевания, сердечно-сосудистые заболевания и рак. Существует два типа возраста: хронологический возраст или количество лет, в течение которых человек или животное прожил, и биологический возраст, который учитывает различные факторы образа жизни, которые могут сократить или увеличить продолжительность жизни, включая диету, физические упражнения и воздействие окружающей среды. В целом, биологический возраст, как было показано, является лучшим предиктором смертности от всех причин и начала заболевания, чем хронологический возраст.

Для этого нового исследования исследователи рассмотрели рДНК, наиболее активный сегмент генома и тот, который также был механически связан со старением в ряде предыдущих исследований. Лемос и ведущий автор Мэн Ванг, научный сотрудник Департамента гигиены окружающей среды, выдвинули гипотезу о том, что рДНК является «курящим оружием» в геномном контроле старения и может содержать ранее неизвестные часы. Чтобы исследовать эту концепцию, они исследовали эпигенетические химические изменения (также известные как метилирование ДНК) в сайтах CpG, где за цитозиновым нуклеотидом следует гуаниновый нуклеотид. В исследовании использовалась рДНК, небольшой (13 килобаз), но важный и высокоактивный сегмент генома как новый маркер возраста.

Анализ наборов данных по всем геномам мышей, собак и людей показал, что гипотеза исследователей имела смысл: многочисленные CpGs в рДНК демонстрировали признаки повышенного метилирования — результат старения. Чтобы дополнительно проверить часы, они изучили данные от 14-недельных мышей, которые ответили на ограничение калорий, известное вмешательство, которое продлевает продолжительность жизни. Мыши, которых поместили в режим с ограничением калорий, показали значительное снижение метилирования рДНК в сайтах CpG по сравнению с мышами, у которых не было ограничено потребление калорий. Кроме того, у мышей с ограниченной калорийностью возраст рДНК был меньше, чем их хронологический возраст.

Исследователи были удивлены, что оценка метилирования в небольшом сегменте генома млекопитающих позволила получить часы с такой же точностью, как часы, построенные из сотен тысяч участков вдоль генома. Они отметили, что их новый подход может оказаться более быстрым и более экономически эффективным при определении биологического и хронологического возраста, чем современные методы исследования рассеянных участков в геноме. Полученные данные подчеркивают фундаментальную роль рДНК в старении и подчеркивают ее потенциал в качестве широко применяемого предиктора индивидуального возраста, который можно калибровать для всех видов млекопитающих.

Важно, что часы реагируют на вмешательства, которые могут позволить ученым изучить, как биологический возраст реагирует на воздействие окружающей среды и выбор образа жизни. Способность установить точный биологический возраст может дать человеку представление о том, насколько лучше или хуже он или она чувствует себя по отношению к населению в целом, и потенциально может помочь контролировать, подвержен ли кто-то повышенному риску смерти или определенной болезни. >

Похожие новости

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *