Епигенетичен тест

На колко години съм наистина

Открийте истинската си възраст | Тестът ви дава информация за вашата биологична възраст.

Процесът на стареене на всеки човек е индивидуален и зависи от различни фактори като диета, упражнения, навици и нива на стрес. Патентованата тестова процедура използва маркерите за метилиране на вашата ДНК, за да определи вашата действителна епигенетична възраст. След като тази базова стойност бъде определена, можете да изпитате начина си на живот. Тъй като маркерите за метилиране на вашата ДНК по принцип са обратими, т.е. обратими.

Така че възрастта ви е във вашите ръце.

Научна основа

Стареенето е проблем, който засяга всички. В крайна сметка този процес е неизбежен за много организми, с които се сблъскваме - включително и за самите нас. Учените изследват механизмите, които ни карат да остаряваме в продължение на десетилетия. Стареенето е сложен биологичен процес и понякога хората могат да остаряват по-бързо или по-бавно в сравнение с реалния брой години, които са живели. Това означава, че тяхната биологична възраст е различна от тяхната хронологична възраст. Изчисляването на биологичната възраст представлява голям интерес за учените, тъй като може да разкрие промени, през които тялото ще премине през живота си. Един от подходите за това „изчисление на скрита възраст“ е използването на нашия генетичен материал, ДНК. Този подход беше въведен от професор преди няколко години Стив Хорват предложи.

Една от най-популярните теории за стареенето е натрупването на значителни увреждания на макромолекулите на клетките, особено на протеините и нуклеиновите киселини. Това има много последствия за клетките и за цялото тяло. Молекулярното увреждане на различни макромолекули е свързано. Увреждането на ДНК може да доведе до дефектни протеини и последните да доведат до нарушен ремонт на ДНК, което увеличава броя на дефектите в ДНК и засяга функционирането на гените. Друг симптом на старостта е намаляването на дължината на хромозомите. Наскоро беше отбелязана друга значителна промяна. Протеините, които помагат за задържането на ДНК в хромозомата, наречени хистони, също се променят с възрастта.

Хромозомите в нашите клетки са организирани в хроматин. Хроматинът се състои основно от ДНК, която е плътно обвита около протеинови блокове, които образуват така наречената структура „перла на струна“. Молекулярните връзки между хромозомните протеини и ДНК са от решаващо значение за нормалната активност на клетката. Когато протеините и ДНК са много здраво свързани, други протеини не могат да „прочетат“ информацията в конкретния регион на хромозомата. Гените, разположени в тези региони, замлъкват и не се използват за производството на протеини. Когато протеините и ДНК са слабо свързани, информацията е много по-достъпна. Други протеини могат да кацнат там и да пренапишат копие на гена в друга нуклеинова киселина - РНК - която от своя страна се използва за създаване на нови протеини.

Силата на връзките между хистони и ДНК се регулира от механизми, които учените наричат ​​"епигенетични" - основно механизми, които са "над гените". Има няколко начина за намеса в хромозомната структура чрез тези механизми. Една от стратегиите, които клетката използва за контрол на достъпността на ДНК в хроматина, се нарича ДНК метилиране. Това е процес, при който метилова група, СН3, е прикрепена към една от основите в ДНК, наречена цитозин, маркирайки тази област на ДНК. Добавянето на метилова група към нуклеотид е една от най-често срещаните епигенетични маркировки.

Много често епигенетичните тагове са прикрепени към цитозини, които са близо до друга основа - гуанин. Областите, които имат изобилие от двойки цитозин-гуанин, се наричат ​​CpG острови. CpG островчетата са особено многобройни в области на ДНК, наречени промотори. Промоторите са местата за кацане на протеини, които инициират „разчитането“ на гените, за да произведат протеините, кодирани от гените.

Установено е, че при някои CpG острови броят на прикрепените метилови групи се увеличава с възрастта на организма, докато други области на ДНК могат да загубят метилиране с течение на времето. Този факт посочи възможността метилирането на CpG островчета да е пряко свързано с възрастта.

Въз основа на това предположение Стив Хорват, професор от Калифорнийския университет в Лос Анджелис, който се специализира в човешката генетика и биостатистика, решава да разработи епигенетичен калкулатор на възрастта въз основа на степента на метилиране на CpG островчета.

За да разработи своя компютър, Хорват събира поредица от набори от данни, които съдържат информация за метилирането в клетките от различни тъкани в тялото. Той използва както свободно достъпните данни в Интернет базите данни, така и специални набори от данни, предоставени му от изследователи. Общо имаше 82 пълни набора информация, които включваха общо 51 типа клетки. Анализът включва следните групи клетки:

Клетки от кръвта (както червени кръвни клетки, така и бели кръвни клетки)
Клетки, взети от различни области на мозъка
Клетки на гръдната тъкан
Клетки от вътрешната страна на бузата (наречени букални клетки)
Клетки от червата

Хрущялни клетки
Клетки от по-дълбоките слоеве на кожата (кожни клетки)
Клетки от горния слой на кожата (епидермис)
Клетки от стомаха
Клетки от областта на главата и шията
Клетки от сърцето
Клетки от бъбреците
Чернодробни клетки
Клетки на белите дробове
Клетки от костния мозък
Проби от слюнка
Клетки от мастна тъкан
Клетки от лигавицата на матката
Сперматозоиди
Клетки, които изграждат кръвоносните съдове
Мускулна тъкан

Хорват също анализира 20 проби от тумори и ракови клетъчни линии, за да сравни епигенетичната възраст на здравите клетки и клетките, които са били ракови.

Изследователят използва математически и статистически анализ, за ​​да избере гените, които са най-засегнати от стареенето. Неговият подход му позволява да намери 353 CpG, които се променят последователно с възрастта. Имаше 193 CpG, които бяха по-метилирани с увеличаване на възрастта, докато 160 CpG при по-възрастните хора имаха по-малко епигенетични белези, отколкото при по-младите хора. Хорват също така открива, че гените, придобили повече метилови групи с възрастта, са близо до гени, контролирани от поликомбни протеини, които са отговорни за регулирането на генната активност и състоянието на хроматина.

Новоразработеният епигенетичен часовник се оказа надежден. Според анализа, часовникът е настроен на „нула“ в началото на процеса на развитие на нов ембрион. С нарастването на новия индивид нараства и часовникът, а разликата между хронологичната възраст (броят на годините, в които човек е живял) и възрастта, изчислена от епигенетичния часовник, е не повече от 3 години. Епигенетичните или DNAm възрастовите прогнози са точни за повечето тъкани, с изключение на тъканите на гърдата, тъканите от матката, мускулната тъкан и кожните клетки. Резултатите от изчисленията на възрастта на DNAm, получени от различни тъкани от едно и също лице, също бяха сходни.

Допълнителни доказателства за точността на изчислението на възрастта на DNAm бяха предоставени чрез анализ на клетки, получени от пациенти с прогерия - синдром, при който пациентите стареят бързо в детска възраст. Епигенетичната възраст на тези клетки е значително по-висока от действителната възраст на пациентите.

Когато изследователят изследва раковите клетки, той първо установява, че епигенетичната възраст на рака е значително по-висока от действителната възраст на клетката. По-късно той открива, че е направил грешка в изчисленията си. Както бе споменато по-рано, тествани са 20 вида ракови клетки. Сред тях 6 вида ракови клетки са имали по-стара епигенетична възраст (което означава, че възрастта им се е ускорила). Ракът на гърдата е един от раковите заболявания, при които се появява това ускорение. Пробите от останалите 14 ракови заболявания са с по-ниска епигенетична възраст - изглеждат по-млади от очакваното. Това се различава от първоначалните твърдения, че всички ракови клетки имат по-стара от нормалната епигенетична възраст.

Известно е, че раковите клетки съдържат няколко дефекта в тяхната ДНК, наречени мутации. В раковите клетки, замърсени с мутации, епигенетичната възраст е по-висока. Също така беше интересно, че раковите клетки, които имат мутации в гена, наречен p53, имат по-ниска епигенетична възраст от клетките, които нямат дефекти в този ген. Този ген играе важна роля както за нормалното клетъчно развитие, така и за рака, така че е много интересно, че той влияе и върху епигенетичната възраст на раковите клетки.

Имаше редица други интересни факти, които изследванията на Хорват разкриха. Например той откри, че епигенетичната възраст може да се изчисли с подобна точност при шимпанзетата. Този факт ни насърчава да вярваме, че шимпанзетата са най-близкородствените видове за хората.

Друго интересно откритие е свързано с така наречените стволови клетки. Стволовите клетки са специални клетки, чиято съдба е неопределена. Те могат потенциално да станат всякакъв тип клетки, в зависимост от тяхната среда. През последните години изследователите се научиха как да преобразуват „професионални“ или окончателно диференцирани клетки в тялото в недиференцирани стволови клетки - тези клетки се наричат ​​индуцирани плюрипотентни клетки, iPSCs. Хорват установява, че както стволовите клетки, така и iPSC имат епигенетична възраст нула. Той също така е открил, че епигенетичната възраст на клетките се увеличава, когато клетъчните култури се прехвърлят в друга среда, така наречения пасаж.

Генетикът също така предлага обяснение защо метилирането на ДНК е толкова тясно свързано с нашата епоха. Той заключи, че променящите се нива на метилиране отразяват работата на така наречената система за епигенетична поддръжка (EMS). Тази система е отговорна за поддържането на епигенетичните маркировки, тъй като има места в хромозомите, които винаги трябва да бъдат метилирани. С напредване на възрастта малките грешки - мутации - могат да се натрупват в ДНК на клетките, което може да наруши дейността на EMS.

Стив Хорватс Работата е от решаващо значение за бъдещите изследвания на стареенето и развитието на клетките, както и биологията на рака. Понастоящем неговият епигенетичен часовник се използва за множество приложения и видове изследвания.

Научната работа на Стив Хорват @ Възраст на метилиране на ДНК на човешки тъкани и клетъчни типове

На нашия Mагазин

.