Epigenetski test

Koliko zapravo imam godina

Otkrijte svoje stvarne godine | Test vam daje informacije o vašoj biološkoj dobi.

Proces starenja svake osobe individualan je i ovisi o raznim čimbenicima kao što su prehrana, vježbanje, navike i razina stresa. Patentirani postupak ispitivanja koristi markere metilacije na vašoj DNA kako bi odredio vašu stvarnu, epigenetsku dob. Nakon što se utvrdi ova osnovna vrijednost, možete testirati svoj životni stil. Budući da su markeri metilacije na vašoj DNK u principu reverzibilni, tj. Reverzibilni.

Dakle, vaše godine su u vašim rukama.

Znanstvena podloga

Starenje je problem koji pogađa sve. Uostalom, ovaj proces je neizbježan za mnoge organizme s kojima se susrećemo - uključujući i nas same, znanstvenici već desetljećima istražuju mehanizme koji uzrokuju naše starenje. Starenje je složen biološki proces i ponekad ljudi mogu stariti ubrzano ili usporeno u usporedbi sa stvarnim brojem godina koje su živjeli. To znači da se njihova biološka dob razlikuje od kronološke. Izračunavanje biološke starosti od velikog je interesa za znanstvenike jer može otkriti promjene kroz koje tijelo prolazi tijekom života. Jedan od pristupa ovom "izračunu skrivene dobi" je korištenje našeg genetskog materijala, DNK. Ovaj pristup je prije nekoliko godina razvio prof Steve Horvath predložio.

Jedna od najčešće korištenih teorija starenja je nakupljanje značajnih oštećenja makromolekula stanica, posebno proteina i nukleinskih kiselina. To ima brojne posljedice za stanice i za cijelo tijelo. Povezana su molekularna oštećenja različitih makromolekula. Oštećenje DNK može dovesti do neispravnih proteina, a ovi potonji do oslabljenog popravljanja DNA, što povećava broj pogrešaka u DNA i utječe na rad gena. Sljedeći simptom starosti je smanjenje duljine kromosoma. Nedavno je zabilježena još jedna značajna promjena. Proteini koji pomažu zadržati DNK u kromosomu, zvani histoni, također se mijenjaju s godinama.

Kromosomi u našim stanicama organizirani su u kromatin. Kromatin je u suštini DNK čvrsto omotan oko blokova proteina, tvoreći ono što je poznato kao struktura "perli na niti". Molekularne veze između kromosomskih proteina i DNA presudne su za normalnu aktivnost stanice. Kada su proteini i DNK vrlo čvrsto povezani, drugi proteini ne mogu "pročitati" informacije u toj određenoj regiji kromosoma. Geni smješteni u tim regijama postaju tihi i ne koriste se za stvaranje proteina. Kada su proteini i DNK labavo povezani, informacije su mnogo dostupnije. Drugi proteini mogu završiti tamo i prepisati kopiju gena u drugu nukleinsku kiselinu - RNA - koja se pak koristi za proizvodnju novih proteina.

Snaga veza između histona i DNK regulirana je mehanizmima koje znanstvenici nazivaju "epigenetskim" - u biti mehanizmima koji su "iznad gena". Postoji nekoliko načina interveniranja u strukturu kromosoma putem ovih mehanizama. Jedna od strategija koju stanica koristi za kontrolu dostupnosti DNK u kromatinu naziva se DNK metilacija. Ovo je proces u kojem se metilna skupina, CH3, veže za jednu od baza u DNK, zvanu citozin, označavajući to područje DNK. Dodavanje metilne skupine nukleotidu jedna je od najraširenijih epigenetskih oznaka.

Vrlo često se epigenetske oznake dodaju citozinima koji se nalaze u blizini druge baze – gvanina. Područja koja imaju obilje parova citozin-gvanin nazivaju se CpG otoci. CpG otoci su posebno brojni u područjima DNK koja se nazivaju promotori. Promotori su mjesta slijetanja za proteine ​​koji pokreću "čitanje" gena za proizvodnju proteina kodiranih genima.

Utvrđeno je da se na određenim CpG otocima broj vezanih metilnih skupina povećava s godinama organizma, dok druga područja DNA mogu vremenom izgubiti metilaciju. Ova činjenica ukazala je na mogućnost da je metilacija otočića CpG izravno povezana s dobi.

Na temelju ove pretpostavke, Steve Horvath, profesor na Sveučilištu u Kaliforniji u Los Angelesu koji se specijalizirao za ljudsku genetiku i biostatistiku, odlučio je razviti kalkulator epigenetske starosti na temelju brzine metilacije CpG otočića.

Kako bi razvio svoje računalo, Horvath je prikupio niz skupova podataka koji sadrže informacije o metilaciji u stanicama iz različitih tkiva u tijelu. Koristio je i slobodno dostupne podatke u internetskim bazama podataka i posebne skupove podataka koje su mu stavili na raspolaganje istraživači. Ukupno je bilo 82 cjelovita skupa informacija, koji su sadržavali ukupno 51 tip stanica. Analiza je obuhvatila sljedeće skupine stanica:

Stanice krvi (i crvene i bijele krvne stanice)
Stanice uzete iz različitih područja mozga
Stanice tkiva dojke
Stanice s unutarnje strane obraza (zvane bukalne stanice)
Stanice iz crijeva

Stanice hrskavice
Stanice iz dubljih slojeva kože (dermalne stanice)
Stanice iz gornjeg sloja kože (epiderme)
Stanice iz želuca
Stanice iz područja glave i vrata
Stanice iz srca
Stanice iz bubrega
Stanice jetre
Stanice pluća
Stanice iz koštane srži
Uzorci sline
Stanice iz masnog tkiva
Stanice iz sluznice maternice
Sjemenske stanice
Stanice koje čine krvne žile
Mišićno tkivo

Horvath je također analizirao 20 uzoraka tumora i staničnih linija raka kako bi usporedio epigenetsku dob zdravih stanica i stanica koje su bile kancerogene.

Istraživač je matematičkom i statističkom analizom odabrao gene na koje je starenje najviše utjecalo. Njegov mu je pristup omogućio da pronađe 353 CpG-a koji su se mijenjali u skladu s godinama. Bilo je 193 CpG koji su metiliraniji s povećanjem dobi, dok je 160 CpG u starijih ljudi imalo manje epigenetskih obilježja nego u mlađih ljudi. Horvath je također otkrio da su geni koji su s godinama stekli više metilnih skupina u blizini gena kontroliranih polikombiranim proteinima, koji su odgovorni za regulaciju aktivnosti gena i stanja kromatina.

Novorazvijeni epigenetski sat pokazao se pouzdanim. Prema analizi, sat je postavljen na "nulu" na početku procesa razvoja novog embrija. Kako je nova jedinka rasla, tako je rastao i sat, a razlika između kronološke dobi (broja godina koje je osoba živjela) i dobi izračunate iz epigenetskog sata nije bila veća od 3 godine. Epigenetska ili DNAm dobna predviđanja bila su točna za većinu tkiva, osim tkiva dojke, tkiva maternice, mišićnog tkiva i stanica kože. Rezultati proračuna starosti DNAm dobiveni iz različitih tkiva iste osobe također su bili slični.

Daljnji dokazi o točnosti izračuna starosti DNAm pruženi su analizom stanica dobivenih od pacijenata s progerijom - sindromom u kojem pacijenti brzo stare u djetinjstvu. Epigenetska dob ovih stanica bila je značajno viša od stvarne starosti pacijenata.

Kada je istraživač ispitivao stanice raka, prvo je otkrio da je epigenetska dob raka bila znatno viša od stvarne starosti stanice. Kasnije je otkrio da je pogriješio u izračunima. Kao što je ranije spomenuto, testirano je 20 vrsta stanica raka. Među njima je 6 vrsta stanica raka imalo stariju epigenetsku dob (što znači da im se starost ubrzala). Rak dojke jedan je od karcinoma kod kojeg se javlja ovo ubrzanje. Uzorci iz ostalih 14 karcinoma imali su nižu epigenetsku dob - izgledali su mlađe nego što se očekivalo. To se razlikovalo od početnih izjava da su sve stanice karcinoma starije od normalne epigenetske dobi.

Poznato je da stanice raka sadrže nekoliko nedostataka u svojoj DNK - mutacije. Epigenetska dob bila je viša u stanicama raka koje su bile kontaminirane mutacijama. Također je bilo zanimljivo da stanice raka koje su imale mutacije u genu zvanom p53 imale su nižu epigenetsku dob od stanica koje nisu imale nedostatke u ovom genu. Ovaj gen igra važnu ulogu i u normalnom razvoju stanica i u raku, pa je vrlo zanimljivo da utječe i na epigenetsku dob stanice raka.

Bilo je niz drugih zanimljivih činjenica koje je Horvathovo istraživanje otkrilo. Primjerice, otkrio je da se epigenetska dob može izračunati sa sličnom točnošću u čimpanza. Ova činjenica potiče nas da vjerujemo da su čimpanze najuže povezane vrste s ljudima.

Još jedno zanimljivo otkriće odnosi se na takozvane matične stanice. Matične stanice su posebne stanice čija je sudbina neodređena. Oni potencijalno mogu postati bilo koja vrsta stanice ovisno o njihovoj okolini. Posljednjih godina istraživači su naučili pretvoriti "profesionalne" ili terminalno diferencirane stanice u tijelu u nediferencirane matične stanice - te se stanice nazivaju inducirane pluripotentne stanice, iPSC. Horvath je otkrio da i matične stanice i iPSC imaju epigenetsku starost nultu. Također je otkrio da se epigenetska starost stanica povećava kada se stanične kulture prebace u drugi medij, koji se naziva pasaža.

Genetičar je također predložio objašnjenje zašto je metilacija DNA toliko usko povezana s našim dobom. Zaključio je da promjene stope metilacije odražavaju rad onoga što je poznato kao epigenetski sustav održavanja (EMS). Ovaj je sustav odgovoran za održavanje epigenetskih biljega na mjestu, jer u kromosomima postoje područja koja bi uvijek trebala biti metilirana. S godinama se u DNK stanica mogu nakupiti male pogreške - mutacije, što može narušiti aktivnost EMS-a.

Steve Horvaths Rad je presudan za buduće studije starenja i razvoja stanica, kao i biologije raka. Njegov se epigenetski sat trenutno koristi za brojne primjene i vrste istraživanja.

Znanstveni rad Stevea Horvatha @ Doba metilacije DNA ljudskih tkiva i tipova stanica

Našim Shop

.