研究人员将与年龄相关的DNA修饰与眼部疾病的易感性联系起来
国家眼部研究所(NEI)研究人员对光敏鼠标光感染者的外形变化的变化具有更清晰的图像与年龄相关的眼部疾病如何与基因表达调控中的年龄相关的变化相关。4月21日在线发布的调查结果细胞报告,表明表观蛋白酶可以被靶向作为治疗策略,以防止视力丧失的主要原因,例如年龄相关的黄斑变性(AMD)。Nei是国家健康研究院的一部分。
“我们的研究阐明了与杆感光体老化的分子变化和生物途径,视网膜的光传感细胞。未来的调查现在可以前进,研究我们如何预防或延迟视力损失,并希望降低相关的风险NeurocegeNeration“该研究的铅导员表示,Anand Swaroop,Ph.D.,高级调查员和Nei神经生物学,神经变性和修复实验室的高级调查员和主要调查员。
每个生物体出生时都有一个基因组,这是一个基因库,它控制着身体所有的细胞和组织功能。当存储在DNA中的信息被转化为制造蛋白质或其他分子的指令时,这些基因的表达由生物体的表观基因组调节和维持。表观基因组标记DNA密码,以有利于或不利于生存的方式修改基因表达。
事实证明,基因组和外观蛋白酶之间的相互作用随着生物体而发展。因此,科学家研究了关于某些疾病随着推进年龄发展的疾病的线索表观组织DNA修饰。
为了探究随着我们年龄的增长,这种DNA修饰可能如何影响视觉功能,Swaroop的团队在老鼠一生中的四个不同阶段对老鼠棒状光感受器的DNA甲基化变化进行了全基因组测序。DNA甲基化是一种表观遗传机制,是正常细胞发育和分化所必需的,也与衰老和癌症的形成有关。当存在时,DNA甲基化通常抑制基因表达。
测序在年龄三个月(杨),12个月(中年)和18岁和24个月(年龄较大)上进行。鼠标的平均寿命约为两年。
杆光感受器是视网膜中主要类型的细胞,眼睛后面的光感测组织。杆光感受器能够使昏暗的光视觉,并且对于实现日光和颜色视觉的锥形光感受器的存活至关重要。棒功能障碍在较旧的人类成年人中很常见,并且可以是AMD和其他视网膜的预警标志退行性疾病。
研究人员在四组小鼠中发现了2054个差异甲基化区域,也就是DNA甲基化存在差异的基因组区域。
“我们知道DNA甲基化变化与生物年龄强烈有关,但在本研究之前,我们对这些改变与细胞功能相关的了解有限,”施施施施达拉斯表示。这是第一次查看DNA甲基化随着动物年龄的研究。很少有研究已经看过AMD的人的DNA甲基化变化,50岁及以上人民视力丧失的主要原因,即使视力损失无法察觉,也可以进展。
然后,研究人员分析了具有RNA测序数据的差异甲基化区域,以更密切地看看小鼠基因在视网膜中与动物相比不同的蛋白质。
这些分析揭示了基因如何产生相关蛋白质的明显变化能量新陈代谢,线粒体功能和杆光感受器的寿命,表明他们对年龄相关疾病的贡献。
杆状光感受器需要大量的能量来维持视力,因此很容易受到随着年龄增长而产生的代谢压力。光感受器的能量剥夺被认为是视网膜神经变性的关键驱动因素。
“神经元,特别是光感受器,更喜欢葡萄糖作为能量来源,但在衰老中,我们也令人惊讶地观察到脂肪酸的利用。这些研究表明老化杆功能的变化如何使它们变得容易受到遗传易感性变化和环境因素的变化施华午人说,共同造成常见的致盲衰老疾病。
“我们的作品在老化,表观蛋白酶,细胞线粒体的功能障碍和诸如AMD等疾病之间提供枢轴连接。该研究结果对我们如何理解年龄相关的神经变性,而不仅仅是在眼睛中,而且在身体的其他地方,“ 他说。
“未来的研究将评估DNA甲基化是否有助于改变代谢基因,因此将表观胶质编辑引入患年龄相关视网膜疾病的治疗可能性,”研究的第一作者Ximena Corso-díaz,博士博士表示,神经生物学,神奇损伤和修复实验室的博士后研究员。
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