Метилирование и долголетие

Эпигенетические часы объяснили долголетие летучих мышей

Анна Муравьева, N+1

Эпигенетические мечение ДНК совпало с долголетием у летучих мышей – говорится в исследовании, опубликованном в журнале Nature Communication (DNA methylation predicts age and provides insight into exceptional longevity of bats). Биологи проанализировали 26 видов рукокрылых и выяснили, что метилирование ДНК способно предсказать продолжительность жизни животных. Изменения в метилировании, связанные с долголетием, оказались также связаны с генами врожденного иммунитета и образованием опухолей, полом и генами транскрипционных факторов. Это позволяет предположить, что долгую жизнь мышам обеспечивают в том числе усиленный иммунный ответ и борьба с раком.

Активность генов в клетке меняется в соответствии с этапом развития или другими возрастными изменениями. Чтобы подавлять неиспользуемые на данный момент гены, клетки используют эпигенетического мечение – навешивают на ДНК и белки-гистоны маленькие метильные группы. Метки мешают ферментам «усаживаться» на ДНК, что снижает активность генов и других генетических элементов.

На основе метилирования возможно определение возраста клетки и организма – эпигенетические часы. Впервые такой способ измерения возраста предложил Стив Хорват в 2013 году. Он составил список из участков ДНК, по метилированию которых можно довольно точно определить возраст человека, которому принадлежат клетки. Метилирование используют и для определения продолжительности жизни – такие исследования уже провели на человеке, грызунах и собаках.

Биологи из университета Мэриленда под руководством Джеральда Уилкинсона (Gerald S. Wilkinson) исследовали метилирование у летучих мышей. Ученых заинтересовала продолжительность жизни рукокрылых – она в четыре раза больше, чем у млекопитающих такого же размера. У 712 животных 26 видов с известным возрастом взяли биопсию крыла, чтобы сделать анализ на метилирование. После этого из клеток выделили ДНК и получили данные о метилировании около 40 тысяч участков при помощи секвенирования.

Метилирование действительно соответствовало возрасту мышей, что было показано для человека и других животных. Точность определения возраста по метилированию составила 0,74 года (при этом летучие мыши способны доживать до 42 лет). Биологи также определили связь между метилированием и продолжительностью жизни: с ней оказалось связано как повышение метилирования в одних сайтах, так и снижение – в других. Эти результаты показывают, что более «удачная» настройка эпигенетических часов связана с увеличением продолжительности жизни.

Биологи проанализировали сайты, метилирование которых оказалось связано с продолжительностью жизни. Оказалось, что многие из них также связаны с полом (p<0,0001). Для складчатогуба Палласа Molossus molossus удалось показать, что гены, метилирование которых связано с долголетием, также связаны с иммунитетом и часто мутируют в опухолевых клетках (p=0,002 и p=0,016). Метилирование, связанное с продолжительностью жизни, затронуло и регуляторные элементы – участки, которые не относятся к генам, но влияют на их активность. 

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru