Epigenetinis testas

Kiek man iš tikrųjų metų

Atraskite savo tikrąjį amžių | Testas suteikia informacijos apie jūsų biologinį amžių.

Kiekvieno žmogaus senėjimo procesas yra individualus ir priklauso nuo įvairių veiksnių, tokių kaip dieta, mankšta, įpročiai ir streso lygis. Patentuota bandymo procedūra naudoja metilinimo žymenis jūsų DNR, kad nustatytų jūsų faktinį epigenetinį amžių. Nustačius šią bazinę vertę, galite išbandyti savo gyvenimo būdą. Nes jūsų DNR metilinimo žymekliai iš esmės yra grįžtami, t.

Taigi jūsų amžius yra jūsų pačių rankose.

Mokslinis pagrindas

Senėjimas yra problema, kuri turi įtakos visiems. Juk šis procesas yra neišvengiamas daugeliui organizmų, su kuriais susiduriame – įskaitant mus pačius. Senėjimas yra sudėtingas biologinis procesas ir kartais žmonės gali senti greičiau arba sulėtintu greičiu, palyginti su tikruoju pragyventų metų skaičiumi. Tai reiškia, kad jų biologinis amžius skiriasi nuo chronologinio. Biologinio amžiaus skaičiavimas labai domina mokslininkus, nes gali atskleisti pokyčius, kuriuos organizmas patiria per visą savo gyvenimą. Vienas iš šio „paslėpto amžiaus skaičiavimo“ būdų yra naudoti mūsų genetinę medžiagą, DNR. Šį metodą prieš keletą metų sukūrė profesorius Steve'as Horvathas pasiūlė.

Viena populiariausių senėjimo teorijų yra reikšmingos žalos ląstelių makromolekulėms, ypač baltymams ir nukleino rūgštims, kaupimas. Tai turi daug pasekmių ląstelėms ir visam kūnui. Skirtingų makromolekulių molekulinė žala yra susijusi. Pažeidus DNR, baltymai gali būti sugedę, o pastarieji gali sutrikdyti DNR atkūrimą, o tai padidina DNR klaidų skaičių ir daro įtaką genų veikimui. Kitas senatvės simptomas yra chromosomų ilgio sumažėjimas. Neseniai buvo pastebėtas dar vienas reikšmingas pokytis. Baltymai, padedantys sulaikyti DNR chromosomoje, vadinami histonais, taip pat keičiasi su amžiumi.

Mūsų ląstelėse esančios chromosomos yra suskirstytos į chromatiną. Chromatinas iš esmės yra DNR, sandariai apvyniota aplink baltymų blokus, sudarydama vadinamąją „karoliukų ant stygos“ struktūrą. Molekuliniai ryšiai tarp chromosomų baltymų ir DNR yra labai svarbūs normaliai ląstelės veiklai. Kai baltymai ir DNR yra labai glaudžiai tarpusavyje susiję, kiti baltymai negali „skaityti“ informacijos tame konkrečiame chromosomos regione. Šiuose regionuose esantys genai nutyla ir nenaudojami baltymams gaminti. Kai baltymai ir DNR yra laisvai susieti, informacija yra daug lengviau prieinama. Kiti baltymai gali atsidurti ten ir transkribuoti geno kopiją į kitą nukleorūgštį – RNR – kuri savo ruožtu naudojama naujiems baltymams gaminti.

Ryšių tarp histonų ir DNR stiprumą reguliuoja mechanizmai, kuriuos mokslininkai vadina „epigenetiniais“ – iš esmės mechanizmais, kurie yra „virš genų“. Yra keletas būdų, kaip šiais mechanizmais įsikišti į chromosomų struktūrą. Viena iš strategijų, kurias ląstelė naudoja siekdama kontroliuoti DNR prieinamumą chromatine, vadinama DNR metilinimas. Tai procesas, kurio metu metilo grupė CH3 yra prijungta prie vienos iš DNR bazių, vadinamų citozinu, žyminčia tą DNR sritį. Metilo grupės pridėjimas prie nukleotido yra vienas iš labiausiai paplitusių epigenetinių ženklų.

Labai dažnai epigenetiniai ženklai pridedami prie citozinų, esančių šalia kitos bazės – guanino. Sritys, kuriose yra daug citozino ir guanino porų, vadinamos CpG salomis. CpG salų yra ypač daug DNR srityse, vadinamose promotoriais. Promotoriai yra baltymų nusileidimo vietos, kurios inicijuoja genų „skaitymą“, kad būtų gaminami genų užkoduoti baltymai.

Buvo nustatyta, kad esant tam tikroms CpG saloms, prijungtų metilo grupių skaičius didėja su organizmo amžiumi, o kitos DNR sritys bėgant laikui gali prarasti metilinimą. Šis faktas parodė galimybę, kad CpG salelių metilinimas yra tiesiogiai susijęs su amžiumi.

Remdamasis šia prielaida, Kalifornijos universiteto (Los Andželas) profesorius Steve'as Horvathas, kuris specializuojasi žmogaus genetikos ir biostatistikos srityje, nusprendė sukurti epigenetinio amžiaus skaičiuoklę, pagrįstą CpG salelių metilinimo greičiu.

Norėdami sukurti savo kompiuterį, Horvathas surinko duomenų rinkinių seriją, kurioje buvo informacija apie metilinimą ląstelėse iš įvairių kūno audinių. Jis naudojo tiek laisvai prieinamus duomenis interneto duomenų bazėse, tiek specialius duomenų rinkinius, kuriuos tyrėjai jam suteikė. Iš viso buvo 82 išsamūs informacijos rinkiniai, kuriuos sudarė 51 ląstelių tipas. Analizė apėmė šias ląstelių grupes:

Kraujo ląstelės (ir raudonieji, ir baltieji kraujo kūneliai)
Ląstelės, paimtos iš skirtingų smegenų sričių
Krūties audinio ląstelės
Ląstelės iš skruosto vidaus (vadinamos žandikaulio ląstelėmis)
Ląstelės iš žarnyno

Kremzlės ląstelės
Ląstelės iš gilesnių odos sluoksnių (odos ląstelės)
Ląstelės iš viršutinio odos sluoksnio (epidermio)
Ląstelės iš skrandžio
Ląstelės iš galvos ir kaklo srities
Ląstelės iš širdies
Ląstelės iš inksto
Kepenų ląstelės
Plaučių ląstelės
Ląstelės iš kaulų čiulpų
Seilių mėginiai
Ląstelės iš riebalinio audinio
Ląstelės iš gimdos gleivinės
Spermos ląstelės
Ląstelės, sudarančios kraujagysles
Raumenų audinys

Horvathas taip pat išanalizavo 20 mėginių iš navikų ir vėžinių ląstelių linijų, kad palygintų sveikų ir vėžinių ląstelių epigenetinį amžių.

Tyrėjas naudojo matematinę ir statistinę analizę, kad pasirinktų genus, kuriuos labiausiai paveikė senėjimas. Jo požiūris leido jam rasti 353 CpG, kurie nuolat kinta priklausomai nuo amžiaus. Buvo 193 CpG, kurie buvo labiau metilinami didėjant amžiui, o vyresniems žmonėms 160 CpG turėjo mažiau epigenetinių žymenų nei jaunesniems žmonėms. Horvathas taip pat atrado, kad genai, kurie su amžiumi įgijo daugiau metilo grupių, buvo netoli genų, kuriuos kontroliavo polikombiniai baltymai, kurie yra atsakingi už genų aktyvumo ir chromatino būsenos reguliavimą.

Naujai sukurtas epigenetinis laikrodis pasirodė esąs patikimas. Remiantis analize, naujo embriono vystymosi proceso pradžioje laikrodis buvo nustatytas į „nulį“. Augant naujam asmeniui, augo ir laikrodis, o skirtumas tarp chronologinio amžiaus (metų, kuriais žmogus gyveno) ir amžiaus, apskaičiuoto pagal epigenetinį laikrodį, buvo ne didesnis kaip 3 metai. Epigenetinio ar DNR amžiaus prognozės buvo tikslios daugumai audinių, išskyrus krūties audinius, gimdos audinius, raumenų audinius ir odos ląsteles. DNR amžiaus skaičiavimų, gautų iš skirtingų to paties žmogaus audinių, rezultatai taip pat buvo panašūs.

Kiti DNR amžiaus skaičiavimo tikslumo įrodymai buvo pateikti analizuojant ląsteles, gautas iš pacientų, sergančių progeria - sindromu, kurio metu pacientai vaikystėje greitai sensta. Šių ląstelių epigenetinis amžius buvo žymiai didesnis nei faktinis pacientų amžius.

Tyrėjas, ištyręs vėžines ląsteles, pirmiausia nustatė, kad epigenetinis vėžio amžius buvo žymiai didesnis už faktinį ląstelės amžių. Vėliau jis sužinojo, kad padarė klaidą skaičiuodamas. Kaip minėta anksčiau, buvo ištirta 20 vėžio ląstelių tipų. Tarp jų 6 vėžio ląstelių tipai turėjo vyresnį epigenetinį amžių (tai reiškia, kad jų amžius pagreitėjo). Krūties vėžys yra vienas iš vėžių, kai pasireiškia šis pagreitis. Kitų 14 vėžio mėginių epigenetinis amžius buvo mažesnis - jie atrodė jaunesni, nei tikėtasi. Tai skyrėsi nuo pradinių teiginių, kad visų vėžinių ląstelių epigenetinis amžius buvo vyresnis nei įprasta.

Žinoma, kad vėžinėse ląstelėse yra keli jų DNR defektai, vadinami mutacijomis. Epigenetinis amžius buvo didesnis vėžio ląstelėse, kurios buvo užterštos mutacijomis. Įdomu buvo ir tai, kad vėžinių ląstelių, turinčių geno p53 mutacijų, epigenetinis amžius buvo mažesnis nei ląstelių, neturinčių šio geno defektų. Šis genas vaidina svarbų vaidmenį normaliam ląstelių vystymuisi ir vėžiui, todėl labai įdomu, kad jis veikia ir vėžinės ląstelės epigenetinį amžių.

Buvo daugybė kitų įdomių faktų, kuriuos atskleidė Horvatho tyrimai. Pavyzdžiui, jis nustatė, kad epigenetinį amžių šimpanzėse galima apskaičiuoti panašiu tikslumu. Šis faktas skatina mus manyti, kad šimpanzės yra artimiausia žmonių rūšiai.

Kitas įdomus atradimas yra susijęs su vadinamosiomis kamieninėmis ląstelėmis. Kamieninės ląstelės yra specialios ląstelės, kurių likimas nenustatytas. Priklausomai nuo aplinkos, jie gali tapti bet kokio tipo ląstelėmis. Pastaraisiais metais mokslininkai išmoko „profesionalias“ arba galutinai diferencijuotas kūno ląsteles paversti nediferencijuotomis kamieninėmis ląstelėmis – šios ląstelės vadinamos indukuotomis pluripotentinėmis ląstelėmis, iPSC. Horvathas nustatė, kad tiek kamieninių ląstelių, tiek iPSC epigenetinis amžius yra nulis. Jis taip pat atrado, kad ląstelių epigenetinis amžius didėja, kai ląstelių kultūros perkeliamos į kitą terpę, vadinamą pasažu.

Genetikas taip pat pasiūlė paaiškinimą, kodėl DNR metilinimas yra taip glaudžiai susijęs su mūsų amžiumi. Jis padarė išvadą, kad kintantys metilinimo rodikliai atspindi vadinamosios epigenetinės priežiūros sistemos (EMS) darbą. Ši sistema yra atsakinga už epigenetinių žymenų laikymą vietoje, nes chromosomose yra sričių, kurios visada turėtų būti metilintos. Su amžiumi ląstelių DNR gali kauptis nedidelės klaidos - mutacijos, kurios gali pakenkti EMS veiklai.

Steve'as Horvathas Darbas yra labai svarbus būsimiems ląstelių senėjimo ir vystymosi tyrimams, taip pat vėžio biologijai. Jo epigenetinis laikrodis šiuo metu naudojamas daugybei programų ir tipų tyrimams.

Steve'o Horvatho @ mokslinis darbas Žmogaus audinių ir ląstelių tipų DNR metilinimo amžius

Mūsų Parduotuvė

.