KidsInZicht: Een intern klokje
Wanneer je iemand vraagt om te zeggen hoe oud ze zijn, maken ze een berekening - het jaar dat ze zijn geboren aftrekken van de dag van vandaag. Maar wanneer biologen willen zien hoe oud iemands lichaam eigenlijk is, wenden ze zich tot kleine interne klokken die aanwijzingen over ouder worden en gezondheid kunnen verlichten.
Onderzoekers van Harvard hebben een nieuwe ribosomale DNA (rDNA) klok, of een biologische klok, geïdentificeerd die accuraat inzicht geeft in hoe het lichaam ouder wordt en hoe mensen kunnen ingrijpen om het te vertragen. Het werk werd donderdag in het tijdschrift gepubliceerd Genoomonderzoek.
Bernardo Lemos, Ph.D., een professor van de milieu-epigenetica op Harvard, zegt dat een klein deel van het DNA signalen van de leeftijd zo goed verzamelt dat het de biologische leeftijd nauwkeurig kan schatten. Lemos en de hoofdauteur van de studie, Meng Wang, denken dat de rDNA een "rokend wapen" is in de genomische controle van veroudering. Ze denken dat het een voorheen niet-herkende klok kan bevatten.
Om te bepalen hoe snel of langzaam de biologische klok van een persoon tikt, zullen wetenschappers soms zoeken naar methylatie, een klein molecuul, in DNA. Een studie uit 2017 over muizen om de veranderingen te markeren, toont de biologische leeftijd of DNA-methylatie-leeftijd:
Biologische klokken zijn delen van het genoom die helpen bijhouden wat wetenschappers noemen biologische leeftijd dat is de ware leeftijd van iemands lichaam, gebaseerd op veranderingen die zich in de loop van de tijd in iemands DNA ophopen - en blijkt een meer accurate manier te zijn om het begin van ouder wordende ziekten te voorspellen.
In plaats van te kijken naar delen van DNA verspreid over het hele genoom, vertelt Lemos omgekeerde dat deze nieuwe biologische klok één loket is om iemands biologische leeftijd te bepalen.
"Het maakt het meten van de klok een stuk eenvoudiger, omdat het maar één plaats is", vertelt Lemos Inverse. "Er zijn uitdagingen, maar nu kunnen we ons niet alleen op verschillende chromosomen en diverse sites richten, maar op deze sites focussen."
De klok die Lemos hielp identificeren zit eigenlijk in ribosomen, een moleculaire machine die cellen helpt eiwitten te maken, maar ook segmenten van DNA bevat.
Toen Lemos naar deze locaties keek in soorten die zo uiteenlopend waren als honden, vliegen en mensen, ontdekte hij dat de hoeveelheid methylatie op slechts enkele plaatsen nauwkeurig de chronologische leeftijd kon voorspellen. Cruciaal is dat deze locaties ook de biologische leeftijd kunnen bepalen, samen met andere bekende biologische klokken.
Zijn hoop is dat deze nieuwe klok eigenlijk kan zijn verwant naar de activiteit in de verre klokken, misschien een gemeenschappelijke schakel die ze allemaal verenigt. Maar dat is slechts een theorie, die hij steviger zal moeten bewijzen.
"Het was zo'n doorbraak toen ontdekt werd dat DNA-methylatie in het hele genoom kon worden gebruikt als een behoorlijk robuuste, betrouwbare marker voor de leeftijd. Het is ongelooflijk. De rDNA-klok kan een stap in de goede richting zijn om een verscheidenheid aan klokken mechanisch te koppelen, "zegt hij.
Een van de dingen die Lemos het vertrouwen geeft dat deze nieuwe biologische klok bijzonder nuttig is, is dat het keuzes weerspiegelt die het organisme maakt dat het verouderingsproces kan versnellen of vertragen.
Toen hij bijvoorbeeld de rDNA-klokken bij muizen onderzocht die deel uitmaakten van een experiment met vasten, ontdekte hij dat hun klokken minder tekenen van biologische veroudering vertoonden, zelfs als de muizen zelf chronologisch ouder waren.
Omdat vasten het leven in dieren heeft verlengd en in het verleden biologische klokken heeft teruggezet, suggereert hij dat de effecten op de rDNA-klok een goed teken zijn.
De biologische klok is sympathiek om te veranderen, wat een krachtig hulpmiddel zou kunnen zijn als het gaat om het identificeren van hoe we kunnen ingrijpen in het proces van biologische veroudering.
Zie ook: Wat gebeurt er echt met je hersenen en lichaam als je snel bent
"Het past bij de verwachting en de hoop van iedereen dat onze biologische klok van rDNA dynamisch is, uitvoerbaar, mogelijk reageert op persoonlijke keuzes", zegt Lemos. "Men vraagt zich af of de klok ook reageert op andere kenmerken van de omgeving, de geschiedenis van blootstelling aan toxische stoffen."
Als deze klok in verband staat met veroudering, zoals deze studie beweert, zou het een krachtige manier kunnen zijn om te testen welke factoren van voeding tot blootstelling aan chemische stoffen het proces van biologische veroudering versnellen en welke factoren het kunnen vertragen.
Als er iets is waardoor een biologische klok iets sneller kan tikken, kunnen de wijzigingen in rDNA een potentiële kanarie in de kolenmijn zijn.
Wetenschappers ontdekken een zwart gat, een ster eten - dan een deel ervan weer uitbannen
In augustus stelde Stephen Hawking voor dat er een manier was om daadwerkelijk te ontsnappen aan de zwaartekracht van een zwart gat. En het lijkt erop dat het universum ons op een andere manier liet zien dat je misschien de koppelingen van de dood zou kunnen ontwijken door een afwijking in de ruimtetijd: wacht gewoon tot het zwarte gat je terugspuugt. Radio-astronomen ...
Wetenschappers ontdekken een nieuwe toestand: Quantum Spin Liquid
Natuurkundigen van het Oak Ridge National Laboratory in Tennessee en de University of Cambridge hebben samen een nieuwe staat van materie ontdekt. De baanbrekende bevindingen, gerapporteerd in het tijdschrift Nature, beschrijven de observaties van de lang getheoretiseerde, maar altijd ongrijpbare toestand die bekend staat als "quantum spin-vloeistof" - waarin het elektron ...
De oudste biologische kleur van de aarde is helder roze, ontdekken wetenschappers
In een studie die maandag in de 'Proceedings of the National Academy of Sciences' werd gepubliceerd, schrijven wetenschappers dat ze pigmenten hebben ontdekt die 600 miljoen jaar ouder zijn dan eerdere pigmentvondsten. Gekleurd felroze, deze kleuren zijn afgeleid van oude moleculaire fossielen uit de Sahara-woestijn.