Ученые выявили различия в фрагментах ДНК, обнаруженных в кровотоке, связанные с возрастом и состоянием здоровья человека. Они называются бесклеточной ДНК (cfDNA), а различия специалисты могут использовать для определения разницы биологического и хронологического возраста.
©Wikipedia
В своей работе исследователи извлекли cfDNA из образцов крови людей в возрасте 20 и 70 лет, а также среди здоровых и нездоровых долгожителей (люди, чей возраст превышает 100 лет). Команда ученых под руководством Николая Неретти (Nicola Neretti), сотрудника Университета Брауна (штат Род-Айленд, СШ), обнаружила различия в том, как ДНК была организована в каждой из четырех групп. Результаты исследования опубликованы в журнале Aging Cell.
Исследователи использовали секвенирование cfDNA в сочетании со сложным вычислительным анализом, чтобы реконструировать схему расстановки нуклеосом в разных областях генома — как в тех местах, что обычно открыты для экспрессии генов, так и там, где они обычно плотно упакованы. В ходе работы они обнаружили, что нуклеосомы — структурная часть хромосомы — были хорошо расположены в ДНК добровольцев в возрасте 20 лет, но были менее регулярными в старших группах, особенно среди нездоровых долгожителей.
По словам Неретти, cfDNA — это что-то вроде сообщения в бутылке, которое фиксирует, как клетка выглядела, эпигенетически говоря, до того, как умерла. Многие клеточные механизмы участвуют в поддержании расстояния между нуклеосомами, но эти компоненты могут с возрастом снижаться. Нуклеосомы сами по себе не распадаются и не становятся более плотными, а изменения в их организации, в свою очередь, приводят к изменениям в доступности различных частей генома, что провоцирует появление еще большего количества ошибок, включая освобождение обычно заблокированных генетических элементов, называемых транспозонами.
Команда обнаружила снижение сигналов cfDNA в начале двух распространенных транспозонов с увеличением возраста. Это говорит о том, что эти транспозоны более свободны у нездоровых долгожителей и людей старше 70 лет и, таким образом, с большей вероятностью внедряются в геном, вызывая генетический беспорядок.
В будущем ученые хотят попробовать отследить те же процессы у людей старше 20 и 30 лет, чтобы узнать, как меняется эпигеном каждого индивидуума, а также скорость этого изменения с возрастом. По их мнению, большое исследование может позволить выявить связь эпигеномных различий с состоянием здоровья, образом жизни или диетами и точнее определить разницу между биологическим и хронологическим возрастом человека.
