Генетики из ИОГен РАН выявили связь между измененными генами и старением
Участки генома, которые связаны со скоростью старения человека, определили российские ученые из Института общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН. Их работа, опубликованная недавно в Russian Journal of Genetics, показала, что биологический возраст человека может отличаться от календарного не просто умозрительно, – эту разницу можно проследить по эпигенетическим изменениям ДНК. Иными словами – по изменениям активности генов, не меняющих последовательности нуклеотидов – строительных «кирпичиков» ДНК.
– Биологический возраст может существенно отличаться от того, который написан в паспорте, – вводит нас в курс дела один из авторов научной статьи Александр Рубанович. – Долгожители в основном отличаются хорошей генетикой, то есть наименьшими поломками генов, определенных белков, генетическими мутациями. Но одно дело – явные поломки, и совсем другое – эпигенетические изменения, которые происходят под влиянием внешней среды, и могут «включать» или «выключать» определённые гены. К таким внешним факторам относятся, во-первых, возраст (годы добавляют модификации нашим нуклеотидам), во-вторых, всевозможные химические, радиационные загрязнители, ультрафиолет, сильные нервные потрясения, травмы. Мы работали с ДНК чернобыльцев (ликвидаторов аварии на ЧАЭС. — Авт.), и казалось бы, сколько лет прошло, а определенные изменения метилирования по ряду генов мы находим до сих пор. Вот их влияние на продолжительность жизни мы и проверили в нашем исследовании и нашли особые места в ДНК, модификация которых влияет на то, как быстро человек стареет, или, наоборот, – насколько его биологический возраст отстает от хронологического. Эти места мы называем CpG-сайтами.
Справка «МК». «Алфавит» ДНК состоит из четырех букв: А, Т, Г, Ц. Эти буквы — сокращения названий четырёх азотистых оснований, из которых состоит ДНК: аденина (А), цитозина (Ц), гуанина (Г) и тимина (Т).
— В области ДНК, где за цитозиновым нуклеотидом следует гуаниновый нуклеотид. Причем метилированию (химической модификации) подвержен только цитозин (С). И от этого зависит регуляция генов, – они могут либо лучше работать, либо хуже.
— У молодых людей модификации цитозина почти не встречаются. Но с годами происходит накопление изменений и превращение цитозина в метилированное состояние. Когда в 2013 году открыли генетические часы, то оказалось, что по количеству метилированных нуклеотидов можно определять возраст человека, причем с точностью до трех лет! Для этого надо только сдать биопробы на анализ.
— Это было большое исследование, охватившее около 5 тысяч человек от 5 до 90 лет (мы брали информацию об их биологических образцах по международным базам данных в Интернете). Сначала вычисляли для них биологический возраст. Для 804 человек он отличался от хронологического менее чем на пять лет, но для 180 человек разница с хронологическим возрастом превышала 10 лет. Это означало, что у них имело место либо ускоренное, либо замедленное старение.
Дальше мы нашли около 30 мест с метилированными цитозинами. Было определено, что степень их заметилированности (изменчивости) в связи с реальным возрастом может говорить о том, насколько быстро организм будет стареть в дальнейшем. Если эта степень высока при сравнительно молодом возрасте, то старение наступит быстрее, и наоборот.
Интересно, что многие из найденных участков ДНК – CpG-сайты – находятся в генах, которые участвуют либо в работе по «ремонту» наших клеток, либо – по восстановлению разрывов ДНК. По базе данных EWAS Atlas было также проверено, не имеют ли эти участки ассоциации с известными возрастными заболеваниями. Выяснилось, что при изменённым метилировании они коррелируют с когнитивными способностями, стрессом, атеросклерозом, ожирением и ревматоидным артритом.
Свежие комментарии