ارتباط نزدیک متیلاسیون DNA با طول تلومر
روند پیر شدن با بیماری‌های متعددی همراه است. محققان اخیراً کشف کرده‌اند که بسیاری از بیماری‌ها با طول تلومرها در انتهای هر کروموزوم مرتبط هستند. طول تلومر (TL) تحت تأثیر عوامل ژنتیکی و اپی ژنتیکی است. مطالعه‌ای جدید نشان می‌دهد که یک تغییر اپی ژنتیکی به نام متیلاسیون DNA بسیار با طول تلومر مرتبط است. این مطالعه در دانشگاه کالیفرنیا لس‌آنجلس انجام‌شده و ارتباط بسیار مهمی را بین نشانگرهای مختلف پیری نشان می‌دهد.
تلومر چیست؟
تلومرها توالی TTAGGG را تکرار می‌کنند که انتهای همه‌ی کروموزوم‌ها را نشان می‌دهد. تلومرها برای جلوگیری از تغییرات غیرقابل پیش‌گیری در رشته DNA طراحی‌شده‌اند و ژنوم را پایدار نگه می‌دارند. در تقسیم سلولی فعال، مانند تقسیم سلولی در سلول‌های مغز استخوان، سلول‌های بنیادی جنین و سلول‌های اصلی در بزرگ‌سالان، طول تلومر (TL) با آنزیم تلومراز ثابت نگه‌داشته می‌شود. با رشد اندام‌ها و باگذشت زمان فعالیت این آنزیم کم می‌شود. این امر موجب کاهش آهسته در طول تلومر می‌شود و تا جایی ادامه پیدا می‌کند که سلول دیگر قادر به تکثیر نباشد ("پیری تکثیر").
به‌طورکلی طول تلومرها در زنان و مردان برابر است و تفاوت‌های گزارش‌شده ممکن است به علت روش اندازه‌گیری مورداستفاده باشد. طول این تلومر تحت تأثیر نژاد است و اروپایی‌ها TL کوتاه‌تری نسبت به آفریقایی‌ها دارند. طول دقیق این‌ها متفاوت است و صفتی است که نسل به نسل تغییر می‌کند. بااین‌حال، همچنین نسبت به تغییرات اپی ژنتیکی آسیب‌پذیر است.
به‌طور خاص، طول تلومر لکوسیت (LTL) ضعیف است اما همچنان به‌طور قابل‌توجهی به دو بیماری مزمن (بیماری قلبی عروقی و سرطان) وابسته است که عمدتاً بر پیری انسان‌ها تأثیر دارد. هرچه تلومر بلندتر باشد، خطر ابتلا به برخی از سرطان‌ها بیشتر است.
بسته به روش مورداستفاده 82% از LTL با فاکتورهای ژنتیکی اندازه‌گیری می‌شود. مطالعات قبلی LTL از ابزاری به نام مطالعات ارتباط ژنومی گسترده (GWAS) استفاده و 11 ژن مرتبط با این صفت را شناسایی کردند. بااین‌حال، بسیاری از جنبه‌های این تفاوت‌های مشاهده‌شده در LTL توسط این ژن‌ها توضیح داده نمی‌شوند.
یکی دیگر از عوامل تغییردهنده LTL اصلاح اپی ژنتیکی است، یعنی تغییر در نحوه عملکرد بیان سلول یا ژن که نه‌تنها هر تغییری در توالی DNA را در برمی‌گیرد بلکه با متیلاسیون نیز انجام می‌شود. مطالعه‌ی متیلاسیون DNA (DNAm) در کل اپی ژنوم یک روش عالی برای تشخیص الگوهای مختلفی است که با فنوتایپ‌های مختلف همراهی می‌کنند. مطالعه حاضر بزرگ‌ترین مطالعه در مورد اپیژنوم در سراسر جهان است تا پیوندهای DNAm را پیدا کنند. در اینجا، از هفت گروه مطالعه مختلف مانند مطالعه قلب فرمینگهام، مطالعه قلب جکسون و ابتکار بهداشت زنان استفاده شد.
موارد مشاهده‌شده در این مطالعه
محققان دریافتند که در همه‌ی گروه‌ها تعریف‌شده با جنسیت و منشأ قومی، DNAm با LTL مرتبط است. 823 منطقه CpG وجود داشت که ارتباط قابل‌توجهی با LTL را نشان دادند. در بین این‌ها، 88% ارتباط منفی با سطوح بالاتر DNAm را مربوط به LTLهای کوچک‌تر نشان دادند.
10 نوع شایع CpG در بین این 823 منطقه با هفت ژن همراه بودند که برای رمزگذاری بسیاری از فرآیندهای حیاتی مانند رشد اولیه مغز، سنتز پروتئین، انتقال غشای داخل سلولی و فعالیت سرکوبگر تومور شناخته‌شده‌اند.
این ارتباطات در نزدیکی مناطقی یافت شدند که حاوی ژن‌های تنظیم‌کننده فرآیندهای مهم بدن ازجمله لخته شدن خون، درمان رخم و پاسخ زخم بودند. این امر با مطالعات قبلی موافق است که نشان می‌دهد بیان آنزیم تلومراز فرآیندی شبانه‌روزی است. ریتم شبانه‌روزی ناقص که با پیری سلول همراه است یک نشانگر TL است. تلومرهای کوتاه شده همچنین با اختلالات خواب و مدت‌زمان کوتاه خواب ارتباط دارند.
TL همچنین با ترمیم زخم و سرعت ترمیم زخم با افزایش طول تلومر ارتباط دارد. در آزمایش خرگوش، درج ژن TERT انسانی ترمیم زخم را در خرگوش‌های پیر تقویت کرد. این الگوهای ارتباطی در زنان آمریکایی-آفریقایی نسبت به سایر گروه‌ها (مردان آفریقایی، مردان اروپایی، زنان اروپایی) کاملاً متمایز است. محققان می‌گویند بیش از 800 ژنوم مهم محل‌های CpG شناسایی‌شده است که در نزدیکی ژن‌های مرتبط با ریتم شبانه‌روزی، انعقاد خون و ترمیم زخم قرار دارند. این یافته‌ها بین دو مشخصه پیری (تغییرات اپی ژنتیکی و بیولوژی تلومر) ارتباط برقرار می‌کنند.
منبع: مجله Aging
لینک آگهی های پین پست :
-
نویسنده مطلب