是什么決定了小鼠，鱷魚(yú)，狗或人的壽命？喬治亞大學(xué)的一組科學(xué)家認(rèn)為，他們對(duì)這個(gè)古老的問(wèn)題有了新的見(jiàn)解。
生態(tài)學(xué)院和薩凡納河生態(tài)實(shí)驗(yàn)室的研究團(tuán)隊(duì)Emily Bertucci和Benjamin B. Parrott提出了一個(gè)強(qiáng)有力的案例，說(shuō)明其機(jī)理在于基因組與表觀基因組的交集。
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博士研究生Bertucci和助理教授Parrott以最近發(fā)表的表觀遺傳學(xué)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，這些數(shù)據(jù)是由于基因表達(dá)修飾而非遺傳密碼改變而引起的生物體變化的基礎(chǔ)。他們最近發(fā)表在《Trends in Genetics》雜志上的文獻(xiàn)綜述指出，表觀遺傳衰老的很大一部分發(fā)生在CpGs區(qū)域。CpG是位于DNA序列上的特定區(qū)域，其中化學(xué)元素胞嘧啶和鳥(niǎo)嘌呤通過(guò)磷酸鍵連接。
文章作者Bertucci說(shuō)：“ CpG很重要，因?yàn)樵搮^(qū)域會(huì)發(fā)生DNA甲基化。甲基化會(huì)在DNA鏈上添加一個(gè)化學(xué)密碼，從而賦予該鏈以功能并告訴其如何起作用。它還可以打開(kāi)或關(guān)閉基因?！?/span>
科學(xué)家觀察到甲基化模式隨脊椎動(dòng)物年齡的增長(zhǎng)而變化?！拔覀冎阑蚪M在某些時(shí)間會(huì)發(fā)生某些變化?？梢詫?duì)這些變化進(jìn)行建模以創(chuàng)建表觀遺傳時(shí)鐘。我們可以采集血液樣本進(jìn)行DNA甲基化測(cè)序，并準(zhǔn)確預(yù)測(cè)年齡?！?/span>
Parrott說(shuō)，在生物的整個(gè)生命周期中，基因組中經(jīng)常發(fā)生雙鏈斷裂。這些斷裂被稱(chēng)為染色質(zhì)修飾劑的蛋白質(zhì)和酶有效修復(fù)。根據(jù)這項(xiàng)研究，染色質(zhì)修飾劑離開(kāi)CpG島修復(fù)斷裂，當(dāng)它們重新定位時(shí)，會(huì)發(fā)生改變，從而改變基因表達(dá)，從而改變細(xì)胞的命運(yùn)。
Bertucci說(shuō)，如果我們將這些染色質(zhì)修飾劑視為士兵，它們的作用就變得很清楚。他們擁有支持和執(zhí)行土地法規(guī)的獨(dú)特權(quán)力，但是如果他們離開(kāi)該區(qū)域進(jìn)行救援，那么如果所有這些人都不返回，該區(qū)域就會(huì)遭到破壞并變得脆弱?！?/span>
多年來(lái)，科學(xué)家們已經(jīng)知道，人類(lèi)，短吻鱷和大象等壽命更長(zhǎng)的物種的CpGs水平要高于魚(yú)類(lèi)和嚙齒動(dòng)物等物種。他將增加的CpG比作是從燈塔照亮的強(qiáng)光，該燈塔可幫助重新安置的染色質(zhì)修飾劑安全返回家中。當(dāng)修復(fù)雙鏈斷裂時(shí)，它們還起到緩沖作用，以保持表觀遺傳景觀的基礎(chǔ)完好。
研究人員稱(chēng)，在CpGs的密度之外，環(huán)境因素和壓力也可能對(duì)壽命起重要作用。
資訊出處：Researchers offer insights into aging
原始出處：Emily M. Bertucci et al. Is CpG Density the Link between Epigenetic Aging and Lifespan?, Trends in Genetics (2020). DOI: 10.1016/j.tig.2020.06.003
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