Die Aufdeckung einer „smoking gun“ der biologischen Alterung Uhren

Eine neu entdeckte ribosomalen DNA (rDNA) Uhr verwendet werden kann zur genauen Bestimmung des chronologischen und biologischen Alter, entsprechend der Forschung geführt durch Harvard T. H. Chan School of Public Health. Die ribosomalen Uhr ist ein neuartiger biomarker des Alterns auf der Basis der rDNA, einem segment des Genoms, die bisher mechanistisch verbunden mit dem Altern. Die ribosomalen Uhr hat potenziell große Anwendungen, einschließlich der Messung, wie Expositionen gegenüber bestimmten Schadstoffen oder diätetische Interventionen beschleunigen oder verlangsamen Altern in einer Vielfalt von Arten, darunter Mäuse und der Mensch.

„Wir haben Hoffnungen, dass die ribosomalen Uhr liefern neue Einblicke in die Auswirkungen der Umwelt und den persönlichen Entscheidungen, die auf lange Sicht die Gesundheit,“, sagte senior-Autor Bernardo Lemos, associate professor für Umwelt-die Epigenetik. „Die Bestimmung des biologischen Alters ist ein zentraler Schritt zum Verständnis grundlegender Aspekte des Alterns sowie die Entwicklung von tools zu informieren, die persönlichen und öffentlichen Gesundheit Entscheidungen.“

Die Studie wird online veröffentlicht in Genome Research, 14. Februar 2019.

Altern ist ausgestellt von Organismen, so vielfältig wie Hefe, Würmern, Fliegen, Mäusen und Menschen. Alter ist auch der größte Risikofaktor für eine Vielzahl von Krankheiten, darunter neurologische Erkrankungen, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Krebs. Es gibt zwei Arten von Alter: das chronologische Alter, oder die Anzahl der Jahre, die eine person oder ein Tier gelebt hat, und das biologische Alter, Konten, die für verschiedene lifestyle-Faktoren, die können verkürzen oder verlängern der Lebensdauer, einschließlich Ernährung, Bewegung und Umweltfaktoren. Gesamt -, biologisches Alter hat sich gezeigt, dass ein besserer Prädiktor der Mortalität aller Ursachen und Ausbruch von Krankheiten als das chronologische Alter.

Für diese neue Studie, die Forscher bei der rDNA, die die meisten aktiven segment des Genoms und wurde ebenfalls mechanistisch verknüpft, um die Alterung in einer Reihe von früheren Studien. Lemos und führen Autor Wang Meng, wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Abteilung Umwelt und Gesundheit, stellte die Hypothese auf, dass die rDNA ist ein „smoking gun“ in der genomischen Kontrolle des Alterns und könnte Hafen eine bisher unbekannte Uhr. Erkunden Sie dieses Konzept, diese untersuchte epigenetische Chemische Veränderungen (auch bekannt als DNA-Methylierung) in CpG-sites, in denen ein Cytosin-Nukleotid ist, gefolgt von einem Guanin-Nukleotid. Die Studie homed in auf der rDNA, eine kleine (13 kilobases), aber wesentlich und sehr aktives segment des Genoms, als ein neuer marker des Alters.

Analyse von Genom-weiten Daten-sets von Mäusen, Hunden und Menschen zeigten, dass die Forscher, die Hypothese Verdienst hatte: zahlreiche CpGs in der rDNA zeigten Anzeichen einer erhöhten Methylierung—ein Ergebnis des Alterns. Zur weiteren Prüfung der Uhr, Sie untersuchten die Daten von 14-Woche-alten Mäusen, reagierte auf Kalorienreduktion, eine bekannte intervention, fördert Langlebigkeit. Die Mäuse, die gestellt wurden, auf eine kalorienarme Regime zeigte signifikante Reduktionen in den rDNA-Methylierung an CpG-sites im Vergleich mit Mäusen, die nicht über Ihre Kalorienzufuhr beschränkt. Darüber hinaus kalorienreduzierten Mäuse zeigten rDNA-Alter, die war jünger als Ihr biologisches Alter.

Die Forscher waren überrascht, dass die Bewertung Methylierung in einem kleinen segment des säugetier-Genoms ergab Uhren so präzise wie Uhren gebaut aus Hunderten von tausenden von Websites auf dem Genom. Sie stellten fest, dass Ihre neuartigen Ansatz beweisen könnte schneller und kostengünstiger auf die Bestimmung der biologischen und chronologischen Alter als die derzeitigen Methoden der vermessung des verteilten stellen im Genom. Die Ergebnisse unterstreichen die fundamentale Rolle der rDNA-in-aging-und Höhepunkt seiner möglichen zu dienen, als allgemein anwendbar Prädiktor für die jeweilige Altersgruppe, die kalibriert werden können, für alle säugetier-Spezies.