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【亚博首页】来源:Nature 大自然科研  对付凋亡、延年益寿仍然以来都是人类执着的梦想。而凋亡是一个简单的生物学过程,牵涉到有所不同器官系统的各种变化,这个过程受到多种细胞通路和分子机制的调控。

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那么,是基因要求一切吗?作为表观遗传的一种机制,DNA甲基化可以调控基因的传达,而不转变基因序列。来源:LAGUNA DESIGN / Getty  基因被誉为生命的密码,储存着生命的多种信息,不会要求人的许多生命特征,还包括否不会得某种疾病,堪称操纵着人的生、杨家、病、杀。

但是现代分子生物学研究找到,在基因序列无变化的情况下,基因表达,也即表型,也不会再次发生转变,并遗传给后代,这就是表观遗传学研究的内容。表观遗传的转变有可能是随机事件和环境因素联合起到的结果,因此,后天的环境、生活习惯等外在条件也可以影响凋亡。2017年,南丹麦大学的Shuxia Li等人在《科学报告》(Scientific Reports)上公开发表的一项研究[1]即利用从老年群体中测出的大样本基因数据,为通过表观遗传调控来介入凋亡获取了线索。

  表观遗传的机制还包括DNA甲基化、组蛋白标记和非编码RNA等,这些都可以调控基因的传达。随着基因组分析技术的发展,表观遗传调控机制的研究更加多,而尤为了解的就是DNA甲基化的涉及研究。甲基化作为DNA化学修饰的一种形式,相等于给基因做到了个标记,以要求基因否在细胞中发挥作用,而其在凋亡过程中的变化及调控最为受到注目。

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随着年龄的减少,有所不同基因的甲基化不会呈现出减少或增加的趋势,所以特定的甲基化图谱被指出可以用来测量凋亡的程度。  在南丹麦大学的这项研究中,Qihua Tan和其同事利用在大量的苏格兰老年个体中测出的全基因组DNA甲基化数据,检验出有了67604个年龄涉及的CpG位点,也就是甲基化再次发生的区域,找到其中的86%不会随着年龄的快速增长再次发生去甲基化。之后,他们在两个独立国家的丹麦队列中展开了反复研究,找到了5168个与年龄明显涉及的CpG,其中大部分也是随着年龄的快速增长再次发生去甲基化。

生物通路分析表明,年龄涉及的DNA甲基化减少显著参予了细胞信号传导活动,而年龄依赖性的去甲基化与细胞外基质的功能特别是在涉及。  这项研究检验、检验并密切相关了与老年群体凋亡过程涉及的DNA甲基化模式——展现出为全基因组较低甲基化和局部的高甲基化,并似乎表观遗传标记普遍参予了凋亡过程。

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据此,我们可以通过表观遗传调控来介入凋亡过程。比如,DNA甲基化是在DNA甲基化转移酶(DNMT)的起到下构建的,而microRNA(miRNA)可以调控细胞中DNMT的传达水平,从而影响仅有基因组水平的DNA甲基化模式;反之,DNA甲基化也不会调节miRNA的传达活性,二者之间相互影响,保持着表观遗传调控机制系统的比较平稳。miRNA种类多样,需要调控大量的靶标,可以靶向多个凋亡涉及的信号通路。

从这个意义上而言,借由miRNA间接对凋亡过程展开介入是有可能构建的。  未来随着基因编辑技术的发展以及研究的不断深入,表观遗传学与凋亡之间的关系将获得更为详尽的阐述。

在此基础上,通过表观遗传调控最后超过抗衰老的目的或许将仍然是梦想。

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