Мутации могут определять ход биологических часов организма
Исследователи из Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего показали, что биологический возраст организма определяется накоплением случайных мутаций. Эти же мутации задают и скорость биологических часов.

Бабушка и внучка. У одной биологические часы идут много лет, у другой — недавно стартовали. Википедия.Вряд ли это хорошая новость, потому что биологические (или эпигенетические) часы идут предсказуемо и их развитие можно контролировать (и даже обратить в некоторых случаях), а мутации — случайны и их отследивать гораздо труднее.
Исследователи из Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего показали, что биологический возраст организма определяется накоплением случайных мутаций. Эти же мутации задают и скорость биологических часов. Работа опубликована в журнале Nature Aging.
В ней ученые описывают неизвестную ранее связь между двумя наиболее распространенными объяснениями старения: случайными генетическими мутациями и предсказуемыми ходом эпигенетических часов. Сегодня эпигенетические часы широко используется учеными в качестве количественной меры биологического старения.
«Крупные исследовательские институты и компании делают ставку на то, чтобы повернуть эпигенетические часы вспять в качестве стратегии, способной обратить вспять последствия старения, но наше исследование предполагает, что это может быть только следствием старения, а не его причиной», — говорит соавтор исследования Трей Идекер, профессор Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего. — «Если мутации действительно отвечают за наблюдаемые эпигенетические изменения, этот факт может в корне изменить наш подход к борьбе со старением».
Две теории старения

Идея эпигенетических часов. Постепенно метильные группы — серые кружочки — останавливают и изменяют работу генов.
Существуют две преобладающие теории о связи между старением и ДНК. Теория соматических мутаций предполагает, что старение вызвано накоплением мутаций — постоянных изменений в последовательности ДНК, которые происходят случайным образом.
Теория эпигенетическая часов предполагает, что старение происходит из-за накопления эпигенетических модификаций — незначительных изменений в химической структуре ДНК, которые не изменяют основную последовательность, а вместо этого меняют, какие гены включены или выключены. В отличие от мутаций, эпигенетические модификации в некоторых случаях могут быть обратимы.
Поскольку эпигенетические модификации происходят только в определенных местах нашего генома, а не в случайных местах, их легче количественно оценить, и ученые стали использовать их для определения «биологического возраста» клеток.
Однако ученых давно интересовал вопрос об источнике этих эпигенетических изменений. Чтобы ответить на этот фундаментальный вопрос, исследователи в новой работе проанализировали данные 9 331 пациента, включенных в Атлас раковых геномов и Пан-раковый анализ целых геномов.
Причина и следствие старения

Исследователи смогли сделать аналогичные прогнозы возраста, используя либо мутации, либо эпигенетические изменения.Neuroscience NewsСопоставив генетические мутации с эпигенетическими модификациями, ученые обнаружили, что мутации предсказуемо коррелируют с изменениями в метилировании ДНК, одном из видов эпигенетических модификаций.
Ученые обнаружили, что одна мутация может вызвать каскад эпигенетических изменений во всем геноме, а не только в том месте, где она произошла. Используя эту взаимосвязь, исследователи смогли сделать близкие прогнозы возраста, используя либо мутации, либо эпигенетические изменения.
«Эпигенетические часы существуют уже много лет, но мы только сейчас начинаем отвечать на вопрос, почему эпигенетические часы тикают», — говорит соавтор работы Зейн Кох. — «Наше исследование впервые демонстрирует, что эпигенетические изменения сложно, но предсказуемо связаны со случайными генетическими мутациями».
Авторы исследования отмечают, что для полного понимания взаимосвязи между соматическими мутациями и эпигенетическими изменениями при старении необходимы дальнейшие исследования. Тем не менее, результаты исследования представляют собой большой прорыв в нашем понимании процесса старения и имеют важные последствия для разработки новых методов лечения, направленных на предотвращение или обращение вспять старения.
«Если соматические мутации являются основной движущей силой старения, а эпигенетические изменения просто отслеживают этот процесс, то обратить вспять старение будет гораздо сложнее, чем мы думали раньше», — добавил соавтор исследования Стивен Каммингс. — «Это заставляет рассматривать старение не как запрограммированный процесс, а как в значительной степени процесс случайных, накапливающихся с течением времени изменений».

Бабушка и внучка. У одной биологические часы идут много лет, у другой — недавно стартовали. Википедия.Вряд ли это хорошая новость, потому что биологические (или эпигенетические) часы идут предсказуемо и их развитие можно контролировать (и даже обратить в некоторых случаях), а мутации — случайны и их отследивать гораздо труднее.
Исследователи из Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего показали, что биологический возраст организма определяется накоплением случайных мутаций. Эти же мутации задают и скорость биологических часов. Работа опубликована в журнале Nature Aging.
В ней ученые описывают неизвестную ранее связь между двумя наиболее распространенными объяснениями старения: случайными генетическими мутациями и предсказуемыми ходом эпигенетических часов. Сегодня эпигенетические часы широко используется учеными в качестве количественной меры биологического старения.
«Крупные исследовательские институты и компании делают ставку на то, чтобы повернуть эпигенетические часы вспять в качестве стратегии, способной обратить вспять последствия старения, но наше исследование предполагает, что это может быть только следствием старения, а не его причиной», — говорит соавтор исследования Трей Идекер, профессор Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего. — «Если мутации действительно отвечают за наблюдаемые эпигенетические изменения, этот факт может в корне изменить наш подход к борьбе со старением».
Две теории старения

Идея эпигенетических часов. Постепенно метильные группы — серые кружочки — останавливают и изменяют работу генов.
Существуют две преобладающие теории о связи между старением и ДНК. Теория соматических мутаций предполагает, что старение вызвано накоплением мутаций — постоянных изменений в последовательности ДНК, которые происходят случайным образом.
Теория эпигенетическая часов предполагает, что старение происходит из-за накопления эпигенетических модификаций — незначительных изменений в химической структуре ДНК, которые не изменяют основную последовательность, а вместо этого меняют, какие гены включены или выключены. В отличие от мутаций, эпигенетические модификации в некоторых случаях могут быть обратимы.
Поскольку эпигенетические модификации происходят только в определенных местах нашего генома, а не в случайных местах, их легче количественно оценить, и ученые стали использовать их для определения «биологического возраста» клеток.
Однако ученых давно интересовал вопрос об источнике этих эпигенетических изменений. Чтобы ответить на этот фундаментальный вопрос, исследователи в новой работе проанализировали данные 9 331 пациента, включенных в Атлас раковых геномов и Пан-раковый анализ целых геномов.
Причина и следствие старения

Исследователи смогли сделать аналогичные прогнозы возраста, используя либо мутации, либо эпигенетические изменения.Neuroscience NewsСопоставив генетические мутации с эпигенетическими модификациями, ученые обнаружили, что мутации предсказуемо коррелируют с изменениями в метилировании ДНК, одном из видов эпигенетических модификаций.
Ученые обнаружили, что одна мутация может вызвать каскад эпигенетических изменений во всем геноме, а не только в том месте, где она произошла. Используя эту взаимосвязь, исследователи смогли сделать близкие прогнозы возраста, используя либо мутации, либо эпигенетические изменения.
«Эпигенетические часы существуют уже много лет, но мы только сейчас начинаем отвечать на вопрос, почему эпигенетические часы тикают», — говорит соавтор работы Зейн Кох. — «Наше исследование впервые демонстрирует, что эпигенетические изменения сложно, но предсказуемо связаны со случайными генетическими мутациями».
Авторы исследования отмечают, что для полного понимания взаимосвязи между соматическими мутациями и эпигенетическими изменениями при старении необходимы дальнейшие исследования. Тем не менее, результаты исследования представляют собой большой прорыв в нашем понимании процесса старения и имеют важные последствия для разработки новых методов лечения, направленных на предотвращение или обращение вспять старения.
«Если соматические мутации являются основной движущей силой старения, а эпигенетические изменения просто отслеживают этот процесс, то обратить вспять старение будет гораздо сложнее, чем мы думали раньше», — добавил соавтор исследования Стивен Каммингс. — «Это заставляет рассматривать старение не как запрограммированный процесс, а как в значительной степени процесс случайных, накапливающихся с течением времени изменений».
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.