DNA metilasyon verileri son derece doğru yaş tahminleri sağlıyor ancak şu ana kadar bu epigenomik biyobelirtecin yaşam boyunca dinamikleri hakkında çok az şey biliniyor.
Leibniz Yaşlanma Enstitüsü – Fritz Lipmann Enstitüsü (FLI), Jena Üniversite Hastanesi (UKJ) ve Kiel Christian-Albrecht Üniversitesi'nden (CAU) Dr. Maja Olecka, Dr. Alena van Bömmel, Prof. Christoph Kaleta, Dr. Christiane Frahm ve Prof. Steve Hoffmann şimdi bu bilgi açığını kapatmaya önemli ölçüde katkıda bulunan bir keşifte bulundular. Biyoenformatikçiler, yaşlanmanın farklı aşamalarında erkek fare kolonunun epigenetik modellerini (metilasyon yörüngeleri) araştırdılar.
Yaşlanma sırasında gözlemlenen sürekli DNA metilasyon değişikliklerine ek olarak, farklı yaşam evrelerinde önemli hipermetilasyon olaylarını da kaydettiler. Nature Communications'da yayınlanan araştırmaya göre, iki temel epigenetik değişiklik dalgası meydana geliyor; erken yaştan orta yaşa (3-9 ay) ve orta yaştan geç yaşa (15-24 ay) geçiş sırasında. Kemirgenlerin yaşamı bu nedenle üç epigenetik aşamaya ayrılabilir.
Bulgular yaşlanmanın dinamikleri hakkında yeni bir bakış açısı sağlıyor. Dr. van Bömmel şöyle açıklıyor: “En azından kolonda, yaşlanma artık yalnızca yaşam boyunca meydana gelen değişikliklerin sürekli bir birikimi olarak kabul edilemez. Ani metilasyon değişikliklerinin tanımlanması, anahtar benzeri mekanizmaların da yaşlanmaya katkıda bulunduğunu göstermektedir.” Meslektaşı Dr. Olecka şunları ekliyor: “Doğrusal olmayan metilasyon değişikliklerinin organ fonksiyonunu etkilemesi muhtemeldir. Hem DNA metilasyonu hem de gen ekspresyonu seviyesindeki ani değişikliklerden etkilenen genler, bağırsak bariyeri, kolon sağlığı ve fonksiyonunun çeşitli yönlerinde önemli oyunculardır.”
Araştırma ekibi ayrıca farelerde yaşamın epigenetik aşamasını doğru bir şekilde tahmin etmek için kullanılabilecek STageR (Yaşlanma aşaması tahmini) adı verilen saat benzeri bir sınıflandırıcı geliştirdi. STageR, doğrusal olmayan şekilde değiştirilmiş DNA bölgelerine dayanması ve sabit bir dizi belirleyiciyle sınırlı olmaması açısından mevcut epigenetik saatlerden farklı. STageR böylece yaşlanma araştırmalarında kullanılan makine öğrenimi modellerinin araç setini genişletiyor. STageR'nin doğruluğu ayrı bir fare türünde ve kamuya açık verilerle doğrulandı.
Bu heyecan verici araştırma projesinin sonraki adımları şimdiden ufukta görünüyor. Prof. Hoffmann, “Doğrusal olmayan metilasyon yörüngelerinin keşfi, yeni bir araştırma dizisi için heyecan verici bir başlangıç noktasıdır. Örneğin, aynı olgunun diğer dokularda da meydana gelip gelmediğini kontrol etmek istiyoruz.” diye açıklıyor.
Leibniz Yaşlanma Enstitüsü – Fritz Lipmann Enstitüsü (FLI), Jena Üniversite Hastanesi (UKJ) ve Kiel Christian-Albrecht Üniversitesi'nden (CAU) Dr. Maja Olecka, Dr. Alena van Bömmel, Prof. Christoph Kaleta, Dr. Christiane Frahm ve Prof. Steve Hoffmann şimdi bu bilgi açığını kapatmaya önemli ölçüde katkıda bulunan bir keşifte bulundular. Biyoenformatikçiler, yaşlanmanın farklı aşamalarında erkek fare kolonunun epigenetik modellerini (metilasyon yörüngeleri) araştırdılar.
Yaşlanma sırasında gözlemlenen sürekli DNA metilasyon değişikliklerine ek olarak, farklı yaşam evrelerinde önemli hipermetilasyon olaylarını da kaydettiler. Nature Communications'da yayınlanan araştırmaya göre, iki temel epigenetik değişiklik dalgası meydana geliyor; erken yaştan orta yaşa (3-9 ay) ve orta yaştan geç yaşa (15-24 ay) geçiş sırasında. Kemirgenlerin yaşamı bu nedenle üç epigenetik aşamaya ayrılabilir.
Bulgular yaşlanmanın dinamikleri hakkında yeni bir bakış açısı sağlıyor. Dr. van Bömmel şöyle açıklıyor: “En azından kolonda, yaşlanma artık yalnızca yaşam boyunca meydana gelen değişikliklerin sürekli bir birikimi olarak kabul edilemez. Ani metilasyon değişikliklerinin tanımlanması, anahtar benzeri mekanizmaların da yaşlanmaya katkıda bulunduğunu göstermektedir.” Meslektaşı Dr. Olecka şunları ekliyor: “Doğrusal olmayan metilasyon değişikliklerinin organ fonksiyonunu etkilemesi muhtemeldir. Hem DNA metilasyonu hem de gen ekspresyonu seviyesindeki ani değişikliklerden etkilenen genler, bağırsak bariyeri, kolon sağlığı ve fonksiyonunun çeşitli yönlerinde önemli oyunculardır.”
Araştırma ekibi ayrıca farelerde yaşamın epigenetik aşamasını doğru bir şekilde tahmin etmek için kullanılabilecek STageR (Yaşlanma aşaması tahmini) adı verilen saat benzeri bir sınıflandırıcı geliştirdi. STageR, doğrusal olmayan şekilde değiştirilmiş DNA bölgelerine dayanması ve sabit bir dizi belirleyiciyle sınırlı olmaması açısından mevcut epigenetik saatlerden farklı. STageR böylece yaşlanma araştırmalarında kullanılan makine öğrenimi modellerinin araç setini genişletiyor. STageR'nin doğruluğu ayrı bir fare türünde ve kamuya açık verilerle doğrulandı.
Bu heyecan verici araştırma projesinin sonraki adımları şimdiden ufukta görünüyor. Prof. Hoffmann, “Doğrusal olmayan metilasyon yörüngelerinin keşfi, yeni bir araştırma dizisi için heyecan verici bir başlangıç noktasıdır. Örneğin, aynı olgunun diğer dokularda da meydana gelip gelmediğini kontrol etmek istiyoruz.” diye açıklıyor.
Kaynak
Bu rehber yardımcı oldu mu?
DoktorClub’da Keşfet
