Harvardští vědci Objevte nové biologické hodiny

Když požádáte někoho, aby řekl, jak staré jsou, udělají kalkulaci - odečtou rok, kdy se narodili od dnešního dne. Když se však biologové dívají, jak staré je něčí tělo, obracejí se k maličkým vnitřním hodinám, které mohou osvětlit stopy o stárnutí a zdraví.

Výzkumníci na Harvardu identifikovali nové hodiny ribozomální DNA (rDNA) nebo biologické hodiny, které odhalují přesný náhled na to, jak tělo stárne a jak mohou lidé zasáhnout, aby ho zpomalili. Práce byla publikována ve čtvrtek v časopise Výzkum genomu.

Bernardo Lemos, Ph.D., profesor environmentální epigenetiky na Harvardu, říká, že malá část DNA shromažďuje signály věku tak dobře, že dokáže přesně odhadnout biologický věk. Lemos a hlavní autor studie Meng Wang si myslí, že rDNA je „kuřácká zbraň“ v genomické kontrole stárnutí. Domnívají se, že by to mohlo ukrýt dříve nerozpoznané hodiny.

Aby vědci určili, jak rychle nebo pomalu biologické hodiny člověka tikají, budou někdy hledat methylaci, malou molekulu, v DNA. Studie provedená v roce 2017 na myších k označení změn ukazuje biologický věk nebo věk methylace DNA:

Biologické hodiny jsou částí genomu, které pomáhají sledovat, co vědci nazývají biologického věku což je skutečný věk něčího těla, založený na změnách, které se časem hromadí v něčí DNA - a ukazuje se, že je to přesnější způsob, jak předvídat nástup onemocnění souvisejícího se stárnutím.

Namísto pohledu na segmenty DNA rozptýlené po celém genomu, Lemos vypráví Inverzní že toto nové biologické hodiny se budou jednat o jeden druh obchodu, aby zjistily biologický věk člověka.

„Měření hodin je o něco jednodušší, protože je to jen jedno místo,“ říká Lemos Inverzní. „Existují výzvy, ale místo toho, abychom se podívali na několik různých chromozomů a různých lokalit, můžeme se zaměřit pouze na tyto stránky.“

Hodiny, které Lemos pomohl identifikovat, se ve skutečnosti nacházejí v ribozomech, molekulárním stroji, který pomáhá buňkám vytvářet proteiny, ale také obsahuje segmenty DNA.

Když se Lemos díval na tato místa v tak různorodých druzích, jako jsou psi, mouchy a lidé, zjistil, že množství methylace v těch málo místech by mohlo přesně předpovídat chronologický věk. Tyto oblasti by také mohly určit biologický věk spolu s dalšími dobře známými biologickými hodinami.

Jeho naděje je, že tyto nové hodiny mohou být ve skutečnosti příbuzný k činnosti ve vzdálených hodinách, možná společným spojením, které je všechny spojuje. Ale je to jen teorie, kterou bude muset prokázat více robustně.

„Byl to takový průlom, když bylo zjištěno, že methylace DNA v genomu by mohla být použita jako velmi robustní, spolehlivý, věkový ukazatel. Je to neuvěřitelné. Hodiny rDNA mohou být krokem správným směrem, aby se mechanicky spojily různé hodiny, “říká.

Jedna z věcí, která dává Lemosovi důvěru v to, že tyto nové biologické hodiny jsou obzvláště užitečné, je to, že odráží volby, které organizmus může urychlit nebo zpomalit proces stárnutí.

Například, když zkoumal hodiny rDNA u myší, kteří byli součástí experimentu nalačno, zjistil, že jejich hodiny vykazovaly menší známky biologického stárnutí, i když samy myši byly starší chronologicky.

Protože bylo prokázáno, že půst prodlužuje život zvířatům a v minulosti resetuje biologické hodiny, naznačuje, že jeho účinky na hodiny rDNA jsou dobrým znamením.

Biologické hodiny jsou reagující změnit, což by mohlo být mocným nástrojem, pokud jde o určení, jak můžeme zasáhnout do procesu biologického stárnutí.

Viz také: Co se vlastně stane s vaším mozkem a tělem, když jste rychlý

„Je to v souladu s očekáváním a nadějí, že naše biologické hodiny rDNA jsou dynamické, akční, potenciálně citlivé na osobní volby,“ říká Lemos. „Člověk si klade otázku, zda hodiny také reagují na jiné vlastnosti životního prostředí, na historii toxické expozice.“

Pokud jsou tyto hodiny spojeny se stárnutím, jak tvrdí tato studie, mohlo by to být mocný způsob, jak otestovat, které faktory ze stravování na chemickou expozici urychlují proces biologického stárnutí a které mohou zpomalit.

Pokud je něco, co by mohlo způsobit, že se biologické hodiny začnou otáčet o něco rychleji, změny rDNA by mohly být potenciálním kanárkem v uhelném dole.