年齡的增長(zhǎng)帶來(lái)的DNA甲基化圖譜的變化可能是引起包括癌癥在內(nèi)的多種疾病發(fā)病率隨年齡增加的原因之一。為了研究DNA甲基化圖譜如何隨年齡變化，西班牙Bellvitge生物醫(yī)學(xué)研究所 (IDIBELL)的表觀遺傳學(xué)家曼奈?埃特雷（Manel Esteller）領(lǐng)導(dǎo)的研究組使用了兩組極端例子：一名新生男嬰和一名103歲男性。研究組分別從百歲老人的血液白細(xì)胞和新生嬰兒臍帶血白細(xì)胞中提取DNA。再用新技術(shù)全基因組亞硫酸氫鹽測(cè)序（whole-genome bisulfite sequencing，WGBS）解讀其甲基化圖譜。在WGBS技術(shù)中，DNA分子被浸泡在亞硫酸氫鈉中，亞硫酸氫鈉能將未被甲基化的胞嘧啶轉(zhuǎn)化為另一種叫尿嘧啶的核酸，同時(shí)對(duì)甲基化的胞嘧啶不產(chǎn)生任何影響。亞硫酸氫鈉處理過(guò)后再行其他測(cè)序方法，得到胞嘧啶的位點(diǎn)即為原分子中甲基化位點(diǎn)。由此，我們能得到一張DNA甲基化的表觀遺傳學(xué)圖譜。研究組在美國(guó)科學(xué)院院刊（PNAS）在線版中指出，新生嬰兒DNA甲基化水平（80.5%）要遠(yuǎn)高于百歲老人DNA甲基化水平（73%）。研究組同時(shí)利用WGBS技術(shù)對(duì)一名26歲男性的DNA進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)其DNA甲基化水平處于中間值（78%）。

研究表明，甲基化是衰老和癌癥的關(guān)鍵。埃特雷和他的同事仔細(xì)研究了新生嬰兒與百歲老人DNA分子在堿基序列相同片段的相異之處。這樣一來(lái)，表觀遺傳學(xué)造成的差異就得以凸顯。該研究組發(fā)現(xiàn)了將近18000個(gè)分布在基因組中不同基因的差異性甲基化區(qū)域（differentially methylated regions，DMRs）。其中超過(guò)1/3的DMRs分布在與癌癥風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)的基因上。更重要的是，百歲老人中87%的DMRs是由于甲基團(tuán)缺失，僅有13%的DMRs來(lái)源于甲基團(tuán)的添加。最后，為了擴(kuò)大其適用范圍，研究組測(cè)定了另外19名新生嬰和19名89至100歲的老人的甲基化圖譜。研究組得出結(jié)論，DNA分子中甲基化水平隨著時(shí)間的推移而逐漸降低。埃特雷說(shuō)，在百歲老人的體內(nèi)，甲基的缺失導(dǎo)致某些基因重新被開(kāi)啟，這些在成年后被開(kāi)啟的基因往往與感染和糖尿病密切相關(guān)。與此相反的是，他們體內(nèi)小部分添甲基化(從而被關(guān)閉)的基因則是本需要保持開(kāi)啟狀態(tài)以抵御癌癥的。英國(guó)倫敦學(xué)院的癌癥學(xué)家馬丁（Martin Widschwendter）表明，這項(xiàng)新研究是第一次比較兩組不同年齡實(shí)驗(yàn)者完整基因組的DNA甲基化圖譜。馬丁是研究甲基化與癌癥關(guān)系的專家。他將DNA序列比作基因組的“硬件”，表觀遺傳修飾比作其“軟件”，他認(rèn)為埃特雷研究組的成果支持早期關(guān)于“衰老和環(huán)境影響會(huì)導(dǎo)致軟件不斷積累缺陷”的研究，而這些缺陷會(huì)引起“衰老相關(guān)的癌癥和其他退化性疾病”。

補(bǔ)充一下~甲基的缺失導(dǎo)致某些基因重新被開(kāi)啟，這些在成年后被開(kāi)啟的基因往往與感染和糖尿病密切相關(guān)。與此相反的是，體內(nèi)小部分添甲基化(從而被關(guān)閉)的基因則是本需要保持開(kāi)啟狀態(tài)以抵御癌癥的。

總結(jié)

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