Epigeneettinen testi

Kuinka vanha olen todella

Löydä todellinen ikäsi | Testi antaa sinulle tietoa biologisesta iästäsi.

Jokaisen ihmisen ikääntymisprosessi on yksilöllinen ja riippuu useista tekijöistä, kuten ruokavaliosta, liikunnasta, tottumuksista ja stressitasoista. Patentoitu testimenettely määrittää DNA: n metylaatiomerkit todellisen epigeneettisen iän määrittämiseksi. Kun tämä perusarvo on määritetty, voit testata elämäntapasi. Koska DNA: n metylaatiomerkit ovat periaatteessa palautuvia eli palautuvia.

Joten ikäsi on omissa käsissäsi.

Tieteellinen tausta

Ikääntyminen on asia, joka vaikuttaa kaikkiin. Loppujen lopuksi tämä prosessi on väistämätön monille organismeille, joita kohtaamme - myös itsellemme - Tutkijat ovat tutkineet mekanismeja, jotka saavat meidät ikääntymään vuosikymmenien ajan. Ikääntyminen on monimutkainen biologinen prosessi, ja joskus ihmiset voivat ikääntyä nopeammin tai hitaammin verrattuna todelliseen vuosien määrään. Tämä tarkoittaa, että heidän biologinen ikänsä eroaa heidän aikajärjestyksestään. Biologisen iän laskeminen on kiinnostavaa tutkijoille, koska se voi paljastaa muutoksia, jotka keho kokee elämänsä aikana. Yksi tämän "piilotetun ikälaskennan" lähestymistavoista on geneettisen materiaalimme, DNA: n, käyttö. Professori esitteli tämän lähestymistavan muutama vuosi sitten Steve Horváth ehdotettu.

Yksi yleisimmin käytetyistä ikääntymisteorioista on solujen, erityisesti proteiinien ja nukleiinihappojen, makromolekyylien merkittävien vahinkojen kertyminen. Tällä on monia seurauksia soluille ja koko keholle. Eri makromolekyylien molekyylivauriot ovat yhteydessä toisiinsa. DNA: n vaurioituminen voi johtaa virheellisiin proteiineihin ja jälkimmäinen johtaa heikentyneeseen DNA: n korjaamiseen, mikä lisää DNA: n virheiden määrää ja vaikuttaa geenien toimintaan. Toinen vanhuuden oire on kromosomien pituuden väheneminen. Toinen merkittävä muutos havaittiin äskettäin. Proteiinit, jotka auttavat pitämään DNA: ta kromosomissa, joita kutsutaan histoneiksi, muuttuvat myös iän myötä.

Soluissamme olevat kromosomit on järjestetty kromatiiniin. Kromatiini koostuu pääosin DNA: sta, joka on kiedottu tiiviisti proteiinilohkojen ympärille, jotka muodostavat ns. "Helmi narussa" -rakenteen. Kromosomaalisten proteiinien ja DNA: n väliset molekyyliyhteydet ovat ratkaisevan tärkeitä solun normaalille aktiivisuudelle. Kun proteiinit ja DNA ovat sitoutuneet hyvin tiukasti, muut proteiinit eivät voi "lukea" tietoa kyseisellä kromosomin alueella. Näillä alueilla sijaitsevat geenit hiljenevät, eikä niitä käytetä proteiinien valmistamiseen. Kun proteiinit ja DNA ovat sitoutuneet löyhästi, tieto on paljon helpommin saatavilla. Muut proteiinit voivat laskeutua sinne ja kirjoittaa kopion geenistä toiseen nukleiinihappoon - RNA: han - jota puolestaan ​​käytetään uusien proteiinien valmistamiseen.

Histonien ja DNA: n välisten sidosten vahvuutta säätelevät mekanismit, joita tutkijat kutsuvat "epigeneettisiksi" - periaatteessa mekanismeiksi, jotka ovat "geenien yläpuolella". On olemassa useita tapoja, joilla nämä mekanismit voivat puuttua kromosomirakenteeseen. Yksi strategioista, joita solu käyttää kromatiinissa olevan DNA: n saatavuuden hallintaan, kutsutaan DNA-metylaatioksi. Tämä on prosessi, jossa metyyliryhmä, CH3, kiinnittyy johonkin DNA: n emäksestä, jota kutsutaan sytosiiniksi, merkitsemällä kyseisen DNA-alueen. Metyyliryhmän lisääminen nukleotidiin on yksi yleisimmistä epigeneettisistä merkinnöistä.

Hyvin usein epigeneettiset merkinnät kiinnitetään sytosiineihin, jotka ovat lähellä toista emästä - guaniinia. Alueita, joilla on runsaasti sytosiini-guaniinipareja, kutsutaan CpG-saariksi. CpG-saarekkeita on erityisen paljon DNA-alueilla, joita kutsutaan promoottoreiksi. Promoottorit ovat laskeutumispaikkoja proteiineille, jotka aloittavat geenien "lukemisen" geenien koodaamien proteiinien tuottamiseksi.

On havaittu, että tietyillä CpG-saarilla kiinnittyneiden metyyliryhmien määrä kasvaa organismin iän myötä, kun taas muut DNA-alueet voivat menettää metylaation ajan myötä. Tämä tosiasia on osoittanut, että CpG-saarekkeiden metylaatio liittyy suoraan ikään.

Tämän oletuksen perusteella Steve Horvath, Kalifornian yliopiston Los Angelesin professori, joka on erikoistunut ihmisen genetiikkaan ja biostatistiikkaan, päätti kehittää epigeneettisen ikälaskurin, joka perustuu CpG-saarten metylaatioasteeseen.

Tietokoneensa kehittämiseksi Horvath keräsi sarjan aineistoja, jotka sisälsivät tietoa metylaatiosta soluissa kehon eri kudoksista. Hän käytti sekä vapaasti saatavilla olevia tietoja Internet-tietokannoissa että erityisiä tietojoukkoja, jotka tutkijat olivat hänelle toimittaneet. Yhteensä oli 82 täydellistä tietojoukkoa, jotka käsittivät yhteensä 51 solutyyppiä. Analyysi sisälsi seuraavat soluryhmät:

Verisolut (sekä punasolut että valkosolut)
Solut, jotka on otettu eri aivojen alueilta
Rintakudoksen solut
Solut posken sisäpuolelta (kutsutaan bukkaalisoluiksi)
Solut suolistosta

Rustosolut
Solut ihon syvemmistä kerroksista (ihosolut)
Solut ihon ylemmästä kerroksesta (iho)
Solut vatsasta
Solut pään ja kaulan alueelta
Solut sydämestä
Munuaisen solut
Maksan solut
Keuhkojen solut
Solut luuytimestä
Syljenäytteet
Solut rasvakudoksesta
Solut kohdun limakalvosta
Siittiösolut
Solut, jotka muodostavat verisuonia
Lihaskudos

Horvath analysoi myös 20 näytettä kasvaimista ja syöpäsolulinjoista verratakseen terveiden solujen ja syöpäsolujen epigeneettistä ikää.

Tutkija valitsi matemaattisen ja tilastollisen analyysin avulla geenit, joihin ikääntyminen vaikutti eniten. Hänen lähestymistavansa antoi hänelle mahdollisuuden löytää 353 CpG: tä, jotka muuttuvat johdonmukaisesti iän myötä. Oli 193 CpG: tä, jotka metyloivat enemmän iän myötä, kun taas iäkkäillä 160 CpG: llä oli vähemmän epigeneettisiä merkintöjä kuin nuoremmilla. Horvath huomasi myös, että geenit, jotka hankkivat enemmän metyyliryhmiä iän myötä, olivat lähellä geenejä, joita kontrolloivat polikoomaproteiinit, jotka ovat vastuussa geeniaktiivisuuden ja kromatiinin tilan säätelystä.

Äskettäin kehitetty epigeneettinen kello osoittautui luotettavaksi. Analyysin mukaan kello asetettiin "nollaksi" uuden alkion kehitysprosessin alussa. Uuden yksilön kasvaessa kello kasvoi, ja kronologisen ikän (henkilön elämien vuosien lukumäärä) ja epigeneettisestä kellosta lasketun iän välinen ero oli enintään 3 vuotta. Epigeneettisen tai DNAm-iän ennusteet olivat tarkkoja useimmille kudoksille paitsi rintakudokselle, kohdusta, lihaskudokselle ja ihosoluille. Saman henkilön eri kudoksista saadut DNAm-ikälaskelmien tulokset olivat myös samanlaisia.

Lisätodisteita DNAm-ikälaskennan tarkkuudesta saatiin analysoimalla soluja, jotka saatiin progeriasta - oireyhtymästä, jossa potilaat ikääntyvät nopeasti lapsuudessa. Näiden solujen epigeneettinen ikä oli merkittävästi korkeampi kuin potilaiden todellinen ikä.

Kun tutkija tutki syöpäsoluja, hän havaitsi ensin, että syövän epigeneettinen ikä oli merkittävästi korkeampi kuin solun todellinen ikä. Myöhemmin hän huomasi, että hän oli tehnyt virheen laskelmissaan. Kuten aiemmin mainittiin, testattiin 20 syöpäsolutyyppiä. Näistä 6 syöpäsolutyypillä oli vanhempi epigeneettinen ikä (mikä tarkoittaa, että heidän ikänsä on kiihtynyt). Rintasyöpä on yksi syöpä, jossa tämä kiihtyvyys tapahtuu. Muiden 14 syövän näytteillä oli pienempi epigeneettinen ikä - ne näyttivät odotettua nuoremmilta. Tämä poikkesi alkuperäisistä lausunnoista, joiden mukaan kaikilla syöpäsoluilla oli normaalia vanhempi epigeneettinen ikä.

Syöpäsolujen tiedetään peittävän useita vikoja DNA: ssaan, joita kutsutaan mutaatioiksi. Epigeneettinen ikä oli korkeampi syöpäsoluissa, jotka olivat saastuneita mutaatioilla. Oli myös mielenkiintoista, että syöpäsoluilla, joilla oli mutaatioita p53-nimisessä geenissä, epigeneettinen ikä oli alhaisempi kuin soluilla, joilla ei ollut vikoja tässä geenissä. Tällä geenillä on tärkeä rooli sekä solujen normaalissa kehityksessä että syövässä, joten on erittäin mielenkiintoista, että se vaikuttaa myös syöpäsolun epigeneettiseen ikään.

Horvathin tutkimus paljasti useita muita mielenkiintoisia faktoja. Esimerkiksi hän havaitsi, että epigeneettinen ikä voidaan laskea simpansseilla samalla tarkkuudella. Tämä tosiasia kannustaa meitä uskomaan, että simpanssit ovat ihmisiin läheisimmin liittyviä lajeja.

Toinen mielenkiintoinen havainto liittyy ns. Kantasoluihin. Kantasolut ovat erityisiä soluja, joiden kohtalo on määrittelemätön. Ne voivat mahdollisesti tulla minkä tahansa tyyppisiksi soluiksi ympäristöstä riippuen. Viime vuosina tutkijat ovat oppineet muuttamaan kehossa olevat "ammattimaiset" tai terminaalisesti erilaistuneet solut erilaistumattomiksi kantasoluiksi - näitä soluja kutsutaan indusoiduiksi pluripotenteiksi soluiksi, iPSC: ksi. Horvath havaitsi, että sekä kantasoluilla että iPSC: llä on epigeneettinen ikä nolla. Hän on myös havainnut, että solujen epigeneettinen ikä kasvaa, kun soluviljelmät siirretään toiseen väliaineeseen, ns. Passage.

Geneetikko on myös ehdottanut selitystä sille, miksi DNA-metylaatio liittyy niin läheisesti ikäämme. Hän totesi, että muuttuvat metylaatioasteet heijastivat niin kutsutun epigeneettisen ylläpitojärjestelmän (EMS) työtä. Tämä järjestelmä on vastuussa epigeneettisten markkereiden pitämisestä paikallaan, koska kromosomeissa on alueita, jotka tulisi aina metyloida. Iän myötä solujen DNA: han voi kerääntyä pieniä virheitä - mutaatioita, jotka voivat heikentää EMS: n aktiivisuutta.

Steve Horváths Työ on kriittistä solujen ikääntymistä ja kehitystä sekä syöpäbiologiaa koskevissa tulevissa tutkimuksissa. Sen epigeneettistä kelloa käytetään tällä hetkellä lukuisiin sovelluksiin ja tutkimustyyppeihin.

Steve Horváth @:n tieteellinen työ Ihmiskudosten ja solutyyppien DNA-metylaatioikä

Meidän Kauppa

.