Marcadores antigos de DNA prevêem o envelhecimento usando um novo relógio genético

resumo: Os pesquisadores desenvolveram um relógio genético chamado “Retro-Age” que prevê a idade biológica analisando marcadores de DNA a partir de restos de vírus antigos no genoma humano. Este estudo destaca como a reativação desses retroelementos, como HERVs e LINEs, afeta o envelhecimento, a inflamação e a estabilidade do genoma.

As descobertas sugerem que a monitorização destes marcadores pode ajudar a orientar os tratamentos anti-envelhecimento e melhorar os resultados de saúde, especialmente em condições como o VIH. A pesquisa também abre caminhos para explorar tratamentos que possam reverter os efeitos biológicos do envelhecimento.

Fatos importantes:

  • Novo relógio genético“Retro-Age” prevê a idade biológica usando marcadores de DNA de antigos elementos virais.
  • Efeito no envelhecimentoA atividade dos retroelementos está ligada à inflamação e à instabilidade genética no envelhecimento.
  • Potencial terapêuticoEssas descobertas podem ajudar a orientar os tratamentos antienvelhecimento e monitorar sua eficácia.

fonte: Universidade Weill Cornell

Pesquisadores do Weill Cornell Medical College e da empresa epigenética TruDiagnostic descobriram tags de DNA associadas a retroelementos, remanescentes de material genético viral antigo, em nossos genes que atuam como relógios genéticos altamente precisos que predizem a idade cronológica.

Os resultados apoiam a ideia de que alguns retroelementos do genoma humano podem estar envolvidos no envelhecimento.

Seus resultados sugerem a possibilidade de que a atividade dos retroelementos possa ser um aspecto fundamental do envelhecimento em diferentes espécies. Direitos autorais: Notícias de Neurociências

Sabe-se que os retroelementos influenciam a regulação genética, a expressão genética, a estabilidade genómica e o curso de várias doenças humanas, mas o seu potencial como biomarcadores do envelhecimento tem sido largamente inexplorado.

O estudo foi publicado em 2 de agosto em célula senescenteOs investigadores concluíram que estes retrorelógios incorporados no genoma humano captam sinais únicos de envelhecimento que não foram anteriormente reconhecidos por outros relógios que medem a idade cronológica. A maioria dos relógios de envelhecimento estima a idade biológica de uma pessoa com base em padrões de marcadores genéticos – etiquetas químicas chamadas grupos metilo que se ligam ao ADN e influenciam a forma como os genes são expressos.

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O padrão de metilação dos retroelementos parece mudar à medida que as pessoas envelhecem, tornando alguns genes mais activos, o que pode levar à instabilidade genómica, inflamação e doenças relacionadas com a idade.

O envelhecimento é um processo complexo influenciado por factores genéticos, ambientais e genéticos, e os investigadores procuram encontrar marcadores fiáveis ​​que possam prever a idade biológica – uma imagem da idade de uma pessoa a um nível bioquímico que afecta a saúde e o bem-estar geral. Por outro lado, a idade cronológica representa o número de anos que uma pessoa viveu. Dependendo do indivíduo, os dois podem não estar correlacionados.

Construa um relógio antigo baseado em elementos retrô

Os pesquisadores usaram o modelo de aprendizado de máquina da TruDiagnostic para analisar dados epigenéticos de 12.670 indivíduos com idades entre 12 e 100 anos. Usando padrões de metilação do DNA gerados por retroelementos, particularmente retrovírus humanos (HERV) e elementos nucleares de longa interferência (LINEs), eles desenvolveram um complexo relógio de idade retrógrada chamado “Retro-Age”.

“Agora, com Retro-Age, temos uma visão mais profunda e uma nova perspectiva sobre o processo de envelhecimento e uma ferramenta potencialmente poderosa para prever a idade biológica”, disse o primeiro autor, Dr. Leshomwa Ndlovu, professor ilustre de Herbert J. e Anne L. Siegel. de Medicina e professor de imunologia em medicina na Divisão de Doenças Infecciosas da Weill Cornell Medicine “.

Os pesquisadores descobriram que o relógio do envelhecimento retrógrado permaneceu preciso ao testar diferentes tecidos humanos, complementou os relógios genéticos existentes e até se estendeu a outras espécies de mamíferos. Seus resultados sugerem a possibilidade de que a atividade dos retroelementos possa ser um aspecto fundamental do envelhecimento entre as espécies.

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Voltando no tempo – a influência dos fatores ambientais

Os investigadores também descobriram que os padrões de metilação do ADN que observaram não eram apenas preditivos da idade, mas também respondiam a factores externos, como a terapia anti-retroviral tomada por pessoas com VIH. A infecção pelo VIH acelera o envelhecimento genético, enquanto a terapia anti-retroviral parece inverter o relógio até certo ponto.

Isto sugere que a atividade dos retroelementos é afetada pela infecção e pelo seu tratamento, afetando o processo de envelhecimento biológico em pessoas infectadas pelo HIV.

“A ativação de retroelementos específicos aumenta com a idade, o que pode conduzir a características biológicas do envelhecimento, como inflamação, senescência celular e instabilidade genômica”, disse o coautor Dr. Michael Corley, professor assistente de imunologia em medicina na Divisão de Doenças Infecciosas da Universidade. Medicina Weill Cornell.

“Nossas descobertas sugerem que os retrorelógios capturam aspectos do envelhecimento biológico até então desconhecidos e podem abrir a porta para futuros tratamentos para essas e outras condições relacionadas à idade.”

O monitoramento da atividade dos retroelementos pode ajudar a monitorar a eficácia dos tratamentos anti-envelhecimento, os resultados de saúde nas sociedades em envelhecimento e o impacto das mudanças no estilo de vida no envelhecimento biológico, disseram os pesquisadores.

Os Drs Ndlovu e Corley planejam explorar novos tratamentos ou intervenções terapêuticas para doenças relacionadas à idade, visando condições genéticas de retroelementos específicos no genoma humano. Eles observam que esta abordagem pode, em última análise, reverter ou mitigar os efeitos biológicos do envelhecimento, melhorando a saúde e a expectativa de vida de um indivíduo.

Financiamento: A pesquisa relatada nesta história foi financiada pelos Institutos Nacionais de Saúde, bolsas R01AG082056, R01HL160392, R01MH134391 e UM1AI164559​(ACEL14288).

Sobre esta história sobre genética e pesquisa sobre envelhecimento

autor: Corinne Esposito
fonte: Universidade Weill Cornell
comunicação: Corinne Esposito – Universidade Weill Cornell
imagem: Imagem retirada do Neuroscience News

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Pesquisa original: O acesso está aberto.
Envelhecimento retrógrado: um biomarcador genético único do envelhecimento capturado pelos estados de metilação do DNA dos retroelementos.“Por Leshomwa Ndlovu et al. célula senescente


um resumo

Envelhecimento retrógrado: um biomarcador genético único do envelhecimento capturado pelos estados de metilação do DNA dos retroelementos.

A reativação de retroelementos no genoma humano tem sido associada ao envelhecimento. Contudo, ainda não se sabe se o status genético de alguns retroelementos é capaz de prever a idade cronológica.

Fornecemos evidências de que a metilação retrógrada do DNA de elementos específicos do local pode ser usada para criar relógios genéticos retrógrados que medem com precisão a idade cronológica no sistema imunológico, em tecidos humanos e em espécies de mamíferos em geral.

Também desenvolvemos um relógio epigenético retrógrado de alta resolução compatível com dados EPICv.2.0 que foram gerados a partir de CpGs que não se sobrepunham aos relógios epigenéticos existentes de primeira e segunda geração, sugerindo um sinal de relógio epigenético único que não havia sido capturado anteriormente.

Descobrimos que os relógios epigenéticos baseados em retroelementos foram revertidos durante a reprogramação epigenética transitória, acelerados em pessoas que vivem com HIV tipo 1 e responderam à terapia antirretroviral.

Nossos resultados destacam a utilidade dos biomarcadores de envelhecimento baseados em retroelementos e apoiam um foco renovado no papel dos retroelementos na gerontologia.

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