Trends Genetics: 研究揭示衰老的秘密
是什么決定了小鼠，鱷魚，狗或人的壽命？喬治亞大學的一組科學家認為，他們對這個古老的問題有了新的見解。
生態學院和薩凡納河生態實驗室的研究團隊Emily Bertucci和Benjamin B. Parrott提出了一個強有力的案例，說明其機理在于基因組與表觀基因組的交集。
揭示衰老的秘密
博士研究生Bertucci和助理教授Parrott以最近發表的表觀遺傳學數據為基礎，這些數據是由于基因表達修飾而非遺傳密碼改變而引起的生物體變化的基礎。他們最近發表在《Trends in Genetics》雜志上的文獻綜述指出，表觀遺傳衰老的很大一部分發生在CpGs區域。 CpG是位于DNA序列上的特定區域，其中化學元素胞嘧啶和鳥嘌呤通過磷酸鍵連接。
文章作者Bertucci說：“ CpG很重要，因為該區域會發生DNA甲基化。甲基化會在DNA鏈上添加一個化學密碼，從而賦予該鏈以功能并告訴其如何起作用。它還可以打開或關閉基因。”
科學家觀察到甲基化模式隨脊椎動物年齡的增長而變化。 “我們知道基因組在某些時間會發生某些變化?？梢詫@些變化進行建模以創建表觀遺傳時鐘。我們可以采集血液樣本進行DNA甲基化測序，并準確預測年齡。”
Parrott說，在生物的整個生命周期中，基因組中經常發生雙鏈斷裂。這些斷裂被稱為染色質修飾劑的蛋白質和酶有效地修復。根據這項研究，染色質修飾劑離開CpG島修復斷裂，當它們重新定位時，會發生改變，從而改變基因表達，從而改變細胞的命運。
Bertucci說，如果我們將這些染色質修飾劑視為士兵，它們的作用就變得很清楚。他們擁有支持和執行土地法規的獨特權力，但是如果他們離開該區域進行救援，那么如果所有這些人都不返回，該區域就會遭到破壞并變得脆弱。”
多年來，科學家們已經知道，人類，短吻鱷和大象等壽命更長的物種的CpGs水平要高于魚類和嚙齒動物等物種。他將島上增加的CpG比作是從燈塔照亮的強光，該燈塔可幫助重新安置的染色質修飾劑安全返回家中。當修復雙鏈斷裂時，它們還起到緩沖作用，以保持表觀遺傳景觀的基礎完好。
研究人員稱，在CpGs的密度之外，環境因素和壓力也可能對壽命起重要作用。
參考資料
Researchers offer insights into aging
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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