Epigenetika testo

Kiom da jaroj mi vere havas

Malkovru vian realan aĝon | La testo donas al vi informojn pri via biologia aĝo.

La maljuniĝo de ĉiu homo estas individua kaj dependas de diversaj faktoroj kiel dieto, ekzercado, kutimoj kaj streĉaj niveloj. La patentita testoproceduro uzas la metiligajn signojn sur via DNA por determini vian realan epigenezan aĝon. Post kiam ĉi tiu baza valoro estas difinita, vi povas provi vian vivmanieron. Ĉar la metilaj markiloj sur via DNA principe estas reigeblaj, do reigeblaj.

Do via aĝo estas en viaj propraj manoj.

Scienca fono

Maljuniĝo estas afero, kiu influas ĉiujn. Post ĉio, ĉi tiu procezo estas neevitebla por multaj organismoj, kiujn ni renkontas - inkluzive de ni mem. Sciencistoj esploras la mekanismojn, kiuj igas nin maljuniĝi. Maljuniĝo estas kompleksa biologia procezo kaj foje homoj povas maljuniĝi kun akcelita aŭ malrapida rapideco kompare kun la reala nombro da jaroj kiujn ili vivis. Ĉi tio signifas, ke ilia biologia aĝo estas malsama ol ilia kronologia. Kalkuli biologian aĝon estas tre interesa por sciencistoj ĉar ĝi povas malkaŝi ŝanĝojn, kiujn la korpo spertas dum sia vivo. Unu el la aliroj al ĉi tiu "kaŝa aĝo-kalkulo" estas uzi nian genetikan materialon, DNA. Ĉi tiu aliro estis evoluigita antaŭ pluraj jaroj fare de Profesoro Steve Horvath sugestis.

Unu el la plej uzataj teorioj pri maljuniĝo estas la amasiĝo de signifa damaĝo al la makromolekuloj de ĉeloj, precipe proteinoj kaj nukleaj acidoj. Ĉi tio havas multajn konsekvencojn por la ĉeloj kaj por la tuta korpo. Molekula damaĝo al malsamaj makromolekuloj estas ligita. Damaĝo al DNA povas konduki al misaj proteinoj kaj ĉi-lasta povas kaŭzi difektitan riparon de la DNA, kiu pliigas la nombron da eraroj en la DNA kaj influas la funkciadon de la genoj. Alia simptomo de maljuneco estas la malpliigo de la longo de kromosomoj. Lastatempe rimarkiĝis alia signifa ŝanĝo. La proteinoj, kiuj helpas teni DNA en la kromosomo, nomataj histonoj, ankaŭ ŝanĝiĝas laŭ la aĝo.

La kromosomoj en niaj ĉeloj estas organizitaj en kromatino. Kromatino estas esence DNA envolvita malloze ĉirkaŭ blokoj de proteinoj, formante tion, kio estas konata kiel "perloj sur ŝnuro" strukturo. La molekulaj ligoj inter la kromosomaj proteinoj kaj la DNA estas decidaj por la normala agado de la ĉelo. Kiam proteinoj kaj DNA estas tre malloze ligitaj kune, aliaj proteinoj ne povas "legi" la informojn en tiu speciala regiono de la kromosomo. La genoj situantaj en ĉi tiuj regionoj iĝas silentaj kaj ne estas uzataj por fari proteinojn. Kiam la proteinoj kaj DNA estas loze ligitaj, la informoj estas multe pli alireblaj. Aliaj proteinoj povas alveni tie kaj transskribi kopion de la geno al alia nuklea acido - RNA - kiu siavice estas uzata por produkti novajn proteinojn.

La forto de la ligoj inter histonoj kaj DNA estas reguligita per mekanismoj kiujn sciencistoj nomas "epigenetikaj" - esence mekanismoj kiuj estas "super la genoj". Estas pluraj manieroj interveni en la kromosomstrukturo per tiuj mekanismoj. Unu el la strategioj kiujn la ĉelo uzas por kontroli la alireblecon de DNA en kromatino estas nomita DNA-metiligo. Tio estas procezo en kiu metilgrupo, CH3, estas alkroĉita al unu el la bazoj en DNA, nomita citozino, markante tiun regionon de DNA. La aldono de metilgrupo al nukleotido estas unu el la plej disvastigitaj epigenezaj markoj.

Tre ofte, epigenetikaj markoj estas aldonitaj al citozinoj, kiuj situas proksime de alia bazo - guanino. La areoj kiuj havas abundon de citozin-guaninaj paroj estas nomitaj CpG-insuloj. CpG-insuloj estas precipe multaj en lokoj de DNA nomitaj reklamantoj. Reklamantoj estas la alteriĝolokoj por proteinoj kiuj iniciatas la "legadon" de genoj por produkti la proteinojn ĉifritajn de la genoj.

Oni trovis, ke kun iuj insuloj CpG, la nombro de ligitaj metilaj grupoj kreskas kun la aĝo de la organismo, dum aliaj areoj de la DNA povas perdi metiligon laŭlonge de la tempo. Ĉi tiu fakto montris la eblon, ke CpG-insuleta metilado rekte rilatas al aĝo.

Surbaze de ĉi tiu supozo, Steve Horvath, profesoro ĉe la Universitato de Kalifornio, Los-Anĝeleso, kiu specialiĝas pri homa genetiko kaj biostatistiko, decidis disvolvi epigenezan aĝan kalkulilon bazitan sur la metiliga indico de insuletoj CpG.

Por disvolvi sian komputilon, Horvath kolektis serion da datumaroj enhavantaj informojn pri metiligo en ĉeloj el diversaj histoj en la korpo. Li uzis kaj la libere haveblajn datumojn en la interretaj datumbazoj kaj specialajn datumajn arojn disponigitajn al li de esploristoj. Entute estis 82 kompletaj informaroj, kiuj konsistis el 51 ĉelaj tipoj. La analizo inkluzivis la jenajn grupojn de ĉeloj:

Ĉeloj de la sango (kaj ruĝaj globuloj kaj blankaj globuloj)
Ĉeloj prenitaj de malsamaj areoj de la cerbo
Ĉeloj de brusta histo
Ĉeloj de la interna vango (nomataj buŝaj ĉeloj)
Ĉeloj el la intesto

Kartilagaj ĉeloj
Ĉeloj el la pli profundaj tavoloj de la haŭto (dermaj ĉeloj)
Ĉeloj de la supra tavolo de la haŭto (epidermo)
Ĉeloj el la stomako
Ĉeloj de la kapo kaj kolo
Ĉeloj el la koro
Ĉeloj de la reno
Hepataj ĉeloj
Ĉeloj de la pulmoj
Ĉeloj de la osta medolo
Salivaj specimenoj
Ĉeloj el grasa histo
Ĉeloj de la tegaĵo de la utero
Spermaj ĉeloj
Ĉeloj, kiuj konsistigas sangajn vaskulojn
Muskola histo

Horvath ankaŭ analizis 20 specimenojn de tumoroj kaj kanceraj ĉelaj linioj por kompari la epigenezan aĝon de sanaj ĉeloj kaj ĉeloj kanceraj.

La esploristo uzis matematikan kaj statistikan analizon por elekti la genojn plej trafitajn de maljuniĝo. Lia aliro permesis al li trovi 353 CpGs, kiuj ŝanĝiĝis konstante kun la aĝo. Estis 193 CpG-oj pli metiligitaj kun kreskanta aĝo, dum 160 CpG-oj ĉe pli maljunaj homoj havis malpli da epigenezaj markoj ol ĉe pli junaj homoj. Horvath ankaŭ malkovris, ke la genoj, kiuj akiris pli da metilaj grupoj kun aĝo, estis proksime de genoj kontrolitaj de polikombaj proteinoj, kiuj respondecas pri regulado de gena agado kaj la stato de kromatino.

La nove disvolvita epigenetika horloĝo montriĝis fidinda. Laŭ la analizo, la horloĝo estis agordita al "nulo" komence de la disvolva procezo de nova embrio. Dum la nova individuo kreskis, ankaŭ la horloĝo kreskis, kaj la diferenco inter la kronologia aĝo (la nombro da jaroj, kiujn la homo vivis) kaj la aĝo kalkulita de la epigenetika horloĝo estis ne pli ol 3 jaroj. Epigenezaj aŭ DNAm-aĝaj antaŭdiroj estis precizaj por plej multaj histoj krom mama histo, histoj de la utero, muskola histo kaj haŭtaj ĉeloj. La rezultoj de la DNAm-aĝaj kalkuloj akiritaj de malsamaj ŝtofoj de la sama persono ankaŭ estis similaj.

Pliaj pruvoj pri la precizeco de la kalkulo de DNAm-aĝo estis donitaj per analizo de ĉeloj akiritaj de pacientoj kun progeria - sindromo, en kiu pacientoj maljuniĝas rapide en infanaĝo. La epigenetika aĝo de ĉi tiuj ĉeloj estis signife pli alta ol la efektiva aĝo de la pacientoj.

Kiam la esploristo ekzamenis la kancerajn ĉelojn, li unue trovis, ke la epigenetika aĝo de kancero estis signife pli alta ol la efektiva aĝo de la ĉelo. Li poste malkovris, ke li faris eraron en siaj kalkuloj. Kiel menciite pli frue, 20 kanceraj ĉelaj specoj estis provitaj. Inter ĉi tiuj, 6 kanceraj ĉelaj tipoj havis pli malnovan epigenezan aĝon (kio signifas, ke ilia aĝo plirapidiĝis). Mama kancero estas unu el la kanceroj, en kiuj okazas ĉi tiu akcelo. La specimenoj de la aliaj 14 kanceroj havis pli malaltajn epigenetikajn aĝojn - ili aspektis pli junaj ol atendite. Ĉi tio diferencis de la komencaj asertoj, ke ĉiuj kanceraj ĉeloj havis pli aĝan ol normalan epigenezan aĝon.

Oni scias, ke kanceraj ĉeloj enhavas plurajn difektojn en sia DNA - nomataj mutacioj. La epigenetika aĝo estis pli alta en kanceraj ĉeloj, kiuj estis poluitaj per mutacioj. Estis ankaŭ interese, ke kanceraj ĉeloj, kiuj havis mutaciojn en la geno nomata p53, havis malpli altan epigenezan aĝon ol ĉeloj, kiuj ne havis difektojn en ĉi tiu geno. Ĉi tiu geno ludas gravan rolon en normala ĉela disvolviĝo kaj kancero, do tre interesas, ke ĝi ankaŭ influas la epigenezan aĝon de kancera ĉelo.

Estis kelkaj aliaj interesaj faktoj, kiujn malkaŝis la esplorado de Horvath. Ekzemple, li trovis, ke epigenetika aĝo povas esti kalkulita kun simila precizeco ĉe ĉimpanzoj. Ĉi tiu fakto kuraĝigas nin kredi, ke ĉimpanzoj estas la plej proksime rilataj specioj al homoj.

Alia interesa trovo rilatas al tiel nomataj stamĉeloj. Stamĉeloj estas specialaj ĉeloj, kies sorto estas nedeterminita. Ili eble povas fariĝi ajna tipo de ĉelo depende de sia medio. En la lastaj jaroj, esploristoj lernis konverti "profesiajn" aŭ fine diferencigitajn ĉelojn en la korpo en nediferencigitajn stamĉelojn - ĉi tiuj ĉeloj estas nomitaj induktitaj pluripotentaj ĉeloj, iPSCs. Horvath trovis ke kaj stamĉeloj kaj iPSCoj havas epigenetikan aĝon de nul. Li ankaŭ trovis ke la epigenetika aĝo de la ĉeloj pliiĝas kiam la ĉelkulturoj estas transdonitaj al malsama medio, nomita trairejo.

La genetikulo ankaŭ sugestis klarigon kial DNA-metiligo estas tiel proksime ligita al nia epoko. Li konkludis, ke la ŝanĝiĝantaj tarifoj de metiligo reflektas la laboron de tio, kio estas konata kiel la epigenetika bontenada sistemo (EMS). Ĉi tiu sistemo respondecas pri konservado de la epigenezaj markiloj, ĉar estas areoj en la kromosomoj, kiuj ĉiam devas esti metiligitaj. Kun la aĝo, malgrandaj eraroj - mutacioj - povas amasiĝi en la DNA de la ĉeloj, kio povas difekti la agadon de la EMS.

Steve Horvaths Laboro estas kritika por estontaj studoj pri ĉela maljuniĝo kaj disvolviĝo, same kiel kancera biologio. Ĝia epigenetika horloĝo estas nuntempe uzita por multaj aplikoj kaj specoj de esplorado.

La scienca laboro de Steve Horvath @ DNA-metiliga aĝo de homaj histoj kaj ĉeltipoj

Al nia butiko

.