எபிஜெனெடிக் கடிகாரங்கள் மற்றும் செல்கள் உள்ளே நேரம் பற்றிய அறிவியல்

உலகெங்கிலும் உள்ள மரபியல் ஆய்வகங்களில், நேரத்தை அளவிடுவதற்கான ஒரு புதிய வழி இடம் பெறுகிறது: என்று அழைக்கப்படுபவை எபிஜெனெடிக் கடிகாரங்கள். பிறந்தநாளைக் குறிக்கும் நாட்காட்டியைப் போலன்றி, இந்தத் தொழில்நுட்பம் அதை மதிப்பிட முயல்கிறது உயிரியல் வயதுஅதாவது, திசுக்கள் மற்றும் உறுப்புகளின் உண்மையான தேய்மானம். இந்த யோசனை தற்போதைய உயிரியலில் ஒரு மையக் கண்டுபிடிப்பை அடிப்படையாகக் கொண்டது: ஒரே காலவரிசை வயதைக் கொண்ட இருவர் வித்தியாசமான வயதான தாளங்களைக் கொண்டிருக்கலாம், இது அவர்களின் டிஎன்ஏ முழுவதும் பரவியிருக்கும் வேதியியல் குறிப்பான்களில் பிரதிபலிக்கிறது.

நேரத்தின் இந்த உள் வாசிப்பு சுருக்கங்கள் அல்லது சோர்வு போன்ற புலப்படும் அறிகுறிகளைச் சார்ந்தது அல்ல, மாறாக மரபணுப் பொருளில் ஏற்படும் நுண்ணிய மாற்றங்களைப் பொறுத்தது. வாழ்நாள் முழுவதும் சேர்க்கப்பட்ட அல்லது நீக்கப்பட்ட சிறிய இரசாயன லேபிள்கள் உடலின் வெளிப்பாடுகளின் “வரலாற்றாக” செயல்படுகின்றன என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் காட்டியுள்ளனர்: உணவு, தூக்கம், மன அழுத்தம், மாசு மற்றும் கடந்தகால நோய்த்தொற்றுகள் கூட அறிகுறிகளை விட்டுச்செல்கின்றன. இந்த வடிவங்களை விளக்குவதன் மூலம், தடுப்பு மருத்துவத்தை சதி செய்யும் கேள்விக்கு அறிவியல் பதிலளிக்க முயற்சிக்கிறது: உண்மையில், ஒவ்வொரு நபரின் செல்களும் எவ்வளவு வயதானவை?

எபிஜெனெடிக் கடிகாரங்கள் மற்றும் உயிரியல் வயது: என்ன அளவிடப்படுகிறது?

வெளிப்பாடு எபிஜெனெடிக் கடிகாரம் தரவுகளிலிருந்து உயிரியல் வயதை மதிப்பிடும் புள்ளிவிவர மாதிரிகளை விவரிக்கிறது டிஎன்ஏ மெத்திலேஷன். காலவரிசை வயது பிறந்ததிலிருந்து வருடங்களைக் கணக்கிடுகிறது; உயிரியல் வயது உயிரணுக்களில் சேதம், பழுது மற்றும் தழுவல்களின் திரட்சியை பிரதிபலிக்க முயல்கிறது. நடைமுறையில், இது ஒரு நபரின் எபிஜெனெடிக் வடிவத்தை முன்னர் ஆய்வு செய்யப்பட்ட நபர்களின் பெரிய தரவுத்தளங்களுடன் ஒப்பிடுவதை உள்ளடக்கியது, அந்த உயிரினம் செல்லுலார் வயதான செயல்முறையில் “மேம்பட்டதாக” அல்லது “தாமதமாக” தோன்றுகிறதா என்பதை ஊகிக்க வேண்டும்.

எபிஜெனெடிக்ஸ், இந்த அணுகுமுறையை ஆதரிக்கும் துறை, டிஎன்ஏவில் உள்ள எழுத்துக்களின் வரிசையில் மாற்றங்களை உள்ளடக்காத மரபணுக்களின் ஒழுங்குமுறை மாற்றங்களை ஆய்வு செய்கிறது. ஒரு மரபணுவை மற்றொன்றுக்கு மாற்றுவதற்குப் பதிலாக, ஒவ்வொரு மரபணுவும் இயக்கப்படும் அல்லது அணைக்கப்படும் தீவிரத்தை உயிரினம் சரிசெய்கிறது. இந்த சரிசெய்தல்களில், புற்றுநோய், நரம்பியக்கடத்தல் அல்லது முதுமை பற்றிய ஆய்வுகளில் மெத்திலேஷன் மிகவும் கண்காணிக்கப்படும் குறிப்பான்களில் ஒன்றாக உள்ளது. இந்த ஆயிரக்கணக்கான புள்ளிகளின் ஒருங்கிணைந்த வாசிப்பு அழைப்பை உருவாக்குவதை சாத்தியமாக்குகிறது எபிஜெனெடிக் வயது.

டிஎன்ஏ மெத்திலேஷன் எப்படி நேரத்தின் வேதியியல் குறிப்பான் போல் செயல்படுகிறது?

ஏ டிஎன்ஏ மெத்திலேஷன் சிறிய கார்பன் மற்றும் ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறுகள், மெத்தில் குழுக்கள், மரபணுவின் குறிப்பிட்ட பகுதிகளுடன் தங்களை இணைத்துக் கொள்ளும்போது ஏற்படுகிறது, பொதுவாக சிபிஜி தீவுகள் எனப்படும் அடிப்படை ஜோடிகளில். இந்த இரசாயனக் குறிகள் மரபணுக்களில் “தொகுதி” சமிக்ஞைகளாகச் செயல்படுகின்றன: பல சந்தர்ப்பங்களில், அதிக மெத்திலேட்டட் பகுதியானது செயல்பாட்டைக் குறைக்கிறது, அதே சமயம் சிறிய மெத்திலேஷன் உள்ள பகுதிகள் மிகவும் செயலில் இருக்கும். பல ஆண்டுகளாக, மெத்திலேஷன் முறை ஒப்பீட்டளவில் கணிக்கக்கூடிய முறையில் மறுசீரமைக்கப்படுகிறது.

அறிவியல் கட்டுரைகளில் பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு ஒப்புமை என்பது ஏ அறிவுறுத்தல் புத்தகம். டிஎன்ஏ நிலையான உரையாக இருக்கும், ஆனால் மெத்திலேஷன் பக்க குறிப்பான்கள், விளிம்பு குறிப்புகள் மற்றும் அடிக்கோடிட்ட பிரிவுகளாக செயல்படும். உள்ளடக்கம் மாறாது, ஆனால் சில வழிமுறைகள் இன்னும் அணுகக்கூடியதாக இருக்கும், மற்றவை “மறைக்கப்பட்டவை”. வாழ்நாள் முழுவதும், உயிரினம் இந்த குறிப்பான்களைச் சேர்க்கிறது மற்றும் நீக்குகிறது, சுற்றுச்சூழல் தாக்கங்கள் மற்றும் வாழ்க்கை முறை தேர்வுகளை பதிவு செய்கிறது. டிஎன்ஏவில் ஆயிரக்கணக்கான தளங்களில் விஞ்ஞானிகள் மெத்திலேஷனை அளவிடும் போது, ​​புத்தகத்தின் இந்த “பதிப்பு” எந்த நிலையில் உள்ளது என்பதை அறிய இந்த குறிப்பான்களின் விநியோகத்தைப் படிப்பது போல் இருக்கும்.

2010 களின் நடுப்பகுதியில் இருந்து வெளியிடப்பட்ட ஆராய்ச்சி, இரத்தம், உமிழ்நீர் மற்றும் மூளை போன்ற பல்வேறு திசுக்களில் வயதுக்கு ஏற்ப சில மெத்திலேஷன் புள்ளிகள் ஒப்பீட்டளவில் மாறுகின்றன என்பதைக் காட்டுகிறது. இது தரப்படுத்தப்பட்ட பேனல்களை உருவாக்க அனுமதித்தது, இதில் முக்கிய தளங்களில் உள்ள மெத்திலேஷன்களின் கலவையானது உள் காலெண்டராக செயல்படுகிறது. கணக்கிடப்பட்ட எபிஜெனெடிக் வயது தொடர்ந்து காலவரிசை வயதை மீறும் போது, ​​ஆய்வுகள் இருதய நோய்கள், ஆரம்பகால இறப்பு மற்றும் செயல்பாட்டு சரிவு ஆகியவற்றின் அதிக ஆபத்தை சுட்டிக்காட்டுகின்றன.

ஸ்டீவ் ஹார்வத்தின் பங்கு மற்றும் எபிஜெனெடிக் கடிகாரங்களின் பரிணாமம்

இந்த பகுதியில் மிகவும் மேற்கோள் காட்டப்பட்ட பெயர்களில், ஆராய்ச்சியாளர் ஸ்டீவ் ஹார்வத்கலிபோர்னியா பல்கலைக்கழகத்தில் இருந்து, 2013 இல் ஒரு குறிப்பு ஆனது. பரவலாக விளம்பரப்படுத்தப்பட்ட ஒரு வேலையில், அவர் முதல் பரவலாக சரிபார்க்கப்பட்ட எபிஜெனெடிக் கடிகாரங்களில் ஒன்றை வழங்கினார், இது ஒரே மாதிரியான மெத்திலேஷன் புள்ளிகளைப் பயன்படுத்தி பல்வேறு வகையான மனித திசுக்களின் வயதைக் கணக்கிடும் திறன் கொண்டது. முறைசாரா முறையில் “ஹார்வத்தின் கடிகாரம்” என அறியப்படும் இந்த மாதிரியானது, உயிர் மருத்துவ அளவீடாக எபிஜெனெடிக் வயது என்ற கருத்தை ஒருங்கிணைக்க உதவியது.

அப்போதிருந்து, புதிய பதிப்புகள் உருவாக்கப்பட்டுள்ளன, அவற்றில் பல காலவரிசை வயதில் மட்டும் கவனம் செலுத்தவில்லை, ஆனால் சுகாதார ஆபத்து. “இறப்பு கடிகாரங்கள்” அல்லது “நீண்ட ஆயுள் கடிகாரங்கள்” என அழைக்கப்படும் சில சமீபத்திய மாதிரிகள், ஒரு குறிப்பிட்ட காலகட்டத்தில் மரணம் ஏற்படுவதற்கான நிகழ்தகவு, இதய நோய் அபாயம் அல்லது வயதான காலத்தில் செயல்படும் திறன் போன்ற விளைவுகளைக் கணிக்க பயிற்சியளிக்கப்பட்டுள்ளன. இந்த வழிமுறைகள் மருத்துவத் தரவுகளுடன் மெத்திலேஷனை இணைத்து, இரத்த அழுத்தம் அல்லது கொலஸ்ட்ரால் மட்டும் போன்ற பாரம்பரிய காரணிகளுடன் ஒப்பிடும்போது முன்கணிப்பு சக்தியை விரிவுபடுத்துகிறது.

உமிழ்நீர் சோதனைகள் ஆரோக்கிய அபாயத்தையும் நீண்ட ஆயுளையும் எவ்வாறு மதிப்பிடலாம்?

வரிசைப்படுத்துதல் மற்றும் மெத்திலேஷன் பகுப்பாய்வு நுட்பங்களின் முன்னேற்றம் படிப்படியாக இந்த மாதிரிகள் கண்டிப்பாக கல்வி சூழலை விட்டு வெளியேறி சந்தையை அடைய அனுமதித்தது. இன்று, உள்ளன உமிழ்நீர் சோதனைகள் பல நாடுகளில் உள்ள ஆய்வகங்களால் வழங்கப்படும் எபிஜெனெடிக் கடிகாரங்களின் அடிப்படையில். செயல்முறை பொதுவாக எளிமையானது: நபர் வீட்டில் அல்லது மருத்துவ மனையில் உமிழ்நீர் மாதிரியை சேகரித்து, அதை ஆய்வகத்திற்கு அனுப்புகிறார், மேலும் வாய்வழி செல்களில் இருக்கும் மரபணுப் பொருள் மெத்திலேஷன் முறைக்கு பகுப்பாய்வு செய்யப்படுகிறது.

அனைத்து வணிக பேனல்களும் அறிவியல் இதழ்களில் விவரிக்கப்படவில்லை என்றாலும், பல வெளியிடப்பட்ட அல்காரிதங்களை நம்பியுள்ளன அல்லது சக மதிப்பாய்வு செய்யப்பட்ட ஆய்வுகளிலிருந்து தழுவி எடுக்கப்படுகின்றன. இந்தத் தரவுகளிலிருந்து, அறிக்கைகள் பொதுவாக உயிரியல் வயது, “இருதய அபாயத்தின்” எபிஜெனெடிக் வயது மற்றும் தொடர்புடைய குறிகாட்டிகளின் மதிப்பீட்டை வழங்குகின்றன. ஆரோக்கியமான நீண்ட ஆயுள். சில சந்தர்ப்பங்களில், உண்மையான வயது மற்றும் மதிப்பிடப்பட்ட வயது ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான ஒப்பீடுகள் வழங்கப்படுகின்றன, இது உயிரினம் வேகமாக முதுமை அடைகிறதா அல்லது குறிப்பு ஆய்வுகளில் காணப்பட்ட மக்கள்தொகை சராசரியை விட மெதுவாக இருக்கிறதா என்று பரிந்துரைக்கிறது.

என்ற பங்கை இந்த தேர்வுகள் வலியுறுத்துகின்றன வாழ்க்கை முறை எபிஜெனெடிக்ஸ் பண்பேற்றத்தில். புகைபிடித்தல், உட்கார்ந்த வாழ்க்கை முறை, தீவிர பதப்படுத்தப்பட்ட உணவுகள் நிறைந்த உணவு, தூக்கமின்மை மற்றும் நாள்பட்ட மன அழுத்தம் போன்ற காரணிகள், நீளமான ஆய்வுகளில், எபிஜெனெடிக் வயதில் விரைவான முன்னேற்றத்துடன் தொடர்புடையது. மாறாக, சீரான உணவு முறைகள், வழக்கமான உடல் செயல்பாடு, இரத்த அழுத்தம் மற்றும் குளுக்கோஸ் கட்டுப்பாடு, அத்துடன் நல்ல தரமான தூக்கம் ஆகியவை பெரும்பாலும் “சரிசெய்யப்பட்ட” உயிரியல் கடிகாரத்துடன் தொடர்புடையதாகத் தோன்றுகிறது.

ஜீனோமில் எப்படி வாழ்க்கை முறை நேரத்தை “எழுதுகிறது”?

டிஎன்ஏ வரிசையை மாற்றாமல் அன்றாட வாழ்க்கை மரபணுவை எவ்வாறு பாதிக்கிறது என்பதை விளக்க, பல படைப்புகள் ஒப்புமைகளைப் பயன்படுத்துகின்றன ஒளி குழு. ஒவ்வொரு மரபணுவும் ஒரு ஒளி விளக்காக இருக்கும், இது அதிகமாகவோ அல்லது குறைவாகவோ எரியும். மெத்திலேஷன் ஒளியின் ஒவ்வொரு புள்ளியின் தீவிரத்தையும் ஒழுங்குபடுத்தும் ஒரு மங்கலான அமைப்பு போல வேலை செய்யும். கொழுப்புகள் மற்றும் சர்க்கரைகள், மன அழுத்த ஹார்மோன்கள் மற்றும் அழற்சி மத்தியஸ்தர்களின் வளர்சிதை மாற்றத்தால் உருவாகும் மூலக்கூறுகள் டிஎன்ஏவில் இருந்து மீத்தில் குழுக்களை வைப்பதற்கு அல்லது அகற்றுவதற்கு பொறுப்பான என்சைம்களின் செயல்பாட்டை பாதிக்கின்றன என்பதற்கான சான்றுகள் உள்ளன.

இதன் பொருள், ஒழுங்கற்ற தூக்கம், சமநிலையற்ற உணவு மற்றும் அதிக அளவு மன அழுத்தம் ஆகியவற்றால் குறிக்கப்படும் ஒரு வழக்கமான, காலப்போக்கில், வீக்கம், டிஎன்ஏ பழுது மற்றும் வளர்சிதை மாற்றத்தில் ஈடுபடும் மரபணுக்களுடன் இணைக்கப்பட்ட “மங்கலான” தொகுப்பை மாற்றியமைக்கிறது. பல ஆண்டுகளாகப் பின்பற்றப்பட்ட கூட்டாளிகளுடனான ஆய்வுகளில், இந்த வாழ்க்கை முறைகளைக் கொண்ட நபர்கள் பெரும்பாலும் ஒரு துரிதப்படுத்தப்பட்ட எபிஜெனெடிக் வயது. மறுபுறம், உடல் செயல்பாடுகளை அதிகரிப்பது, புதிய உணவுகளை அடிப்படையாகக் கொண்ட உணவுமுறைகளை ஏற்றுக்கொள்வது மற்றும் மன அழுத்தத்தை நிர்வகிப்பது போன்ற தலையீடுகள், சில மருத்துவ பரிசோதனைகளில், இந்த கடிகாரம் முன்னேறும் வேகத்தைக் குறைப்பதன் மூலம் ஒரு தொடர்பைக் காட்டுகிறது.

• கார்டியோவாஸ்குலர் ஆபத்து தொடர்பான எபிஜெனெடிக் வயதைக் குறைப்பதில் புகைபிடிப்பதை நிறுத்துவதன் விளைவுகளை ஆய்வுகள் மேற்கோள் காட்டுகின்றன.
• மேற்பார்வையிடப்பட்ட உடற்பயிற்சி திட்டங்கள் நோயெதிர்ப்பு செயல்பாட்டுடன் இணைக்கப்பட்ட மெத்திலேஷன் பேனல்களில் சாதகமான மாற்றங்களுடன் தொடர்புடையவை.
• உணவு, தூக்கம் மற்றும் மன அழுத்த மேலாண்மை ஆகியவற்றில் ஒருங்கிணைந்த மாற்றங்களுடன் கூடிய பைலட் சோதனைகள் சில எபிஜெனெடிக் கடிகாரங்களின் வேகத்தை குறைக்க பரிந்துரைக்கின்றன.

தற்போதைய வரம்புகள் மற்றும் விஞ்ஞானம் உடலில் நேரத்தை எவ்வாறு படிக்கிறது

தலைப்பைச் சுற்றியுள்ள உற்சாகம் இருந்தபோதிலும், ஆராய்ச்சியாளர்கள் அதை வலியுறுத்துகின்றனர் எபிஜெனெடிக் கடிகாரங்கள் அவை இன்னும் வளர்ச்சியில் உள்ள கருவிகள். உயிரியல் வயது மதிப்பீடுகள் நிகழ்தகவு மற்றும் மாதிரிகளைப் பயிற்றுவிக்கப் பயன்படுத்தப்படும் மக்கள்தொகையைப் பொறுத்தது. குழுக்களுக்கு இடையிலான மரபணு வேறுபாடுகள், மருந்து பயன்பாடு மற்றும் குறிப்பிட்ட மருத்துவ நிலைமைகள் முடிவுகளை பாதிக்கலாம். எனவே, வெவ்வேறு வயதுக் குழுக்கள், புவியியல் தோற்றம் மற்றும் மருத்துவ சூழல்களுக்கு மாதிரிகளை சரிசெய்யும் முயற்சி நடந்து வருகிறது.

“உள் நேரம்” வாசிப்பது ஒரு எண்ணுக்கு மட்டுப்படுத்தப்படவில்லை. பல வேலைகளில், பல கடிகாரங்கள் இணையாகக் கணக்கிடப்படுகின்றன, ஒவ்வொன்றும் ஒரு அம்சத்தில் கவனம் செலுத்துகின்றன முறையான அழற்சிஇருதய ஆரோக்கியம் அல்லது நோயெதிர்ப்பு அமைப்பு ஒருமைப்பாடு. இந்த வழியில், இரத்த அழுத்தம், ஆய்வக சோதனைகள் மற்றும் படங்கள் போன்ற பிற குறிப்பான்களுடன் எபிஜெனெடிக் வயது சேர்க்கப்படுகிறது, இடர் மதிப்பீடு மற்றும் தடுப்பு திட்டமிடலுக்கான பரந்த குழுவை உருவாக்குகிறது.

1. மாதிரிகளை (இரத்தம், உமிழ்நீர் அல்லது திசு) சேகரிப்பது தேவையான டிஎன்ஏவை வழங்குகிறது.
2. குறிப்பிட்ட தளங்களைப் பயன்படுத்தி ஆயிரக்கணக்கான தளங்களில் மெத்திலேஷன் அளவிடப்படுகிறது.
3. தரவு பெரிய கூட்டங்களில் பயிற்சியளிக்கப்பட்ட புள்ளிவிவர மாதிரிகளுடன் ஒப்பிடப்படுகிறது.
4. உயிரியல் வயது மற்றும் சில சந்தர்ப்பங்களில், எதிர்கால நிகழ்வுகளின் ஆபத்து பற்றிய மதிப்பீடு பெறப்படுகிறது.

சிக்கலான பகுப்பாய்வுகளை கடிகாரத்துடன் ஒப்பிட்டு மொழிபெயர்ப்பதன் மூலம், உடல் ஒரு மூலக்கூறு மட்டத்தில், திரட்டப்பட்ட அனுபவங்களைப் பதிவுசெய்கிறது என்ற கருத்தை இன்னும் உறுதியானதாக மாற்ற அறிவியல் முயல்கிறது. டிஎன்ஏ மெத்திலேஷன், இந்த சூழலில், ஒரு இரசாயன நாட்குறிப்பு போல வேலை செய்கிறது, தேய்மானம் மற்றும் பழுதுபார்க்கும் அத்தியாயங்களைக் குறிக்கிறது. ஆய்வுகள் முன்னேறும்போது, ​​இந்த நாட்குறிப்பைப் படிப்பது, ஆயுட்காலம் மட்டுமல்ல, வாழ்ந்த ஆண்டுகளின் தரம் குறித்தும் கவனம் செலுத்தும் சுகாதார உத்திகளை வழிகாட்ட உதவும் என்பது எதிர்பார்ப்பு.