Точное определение возраста диких животных благодаря первому эпигенетическому часу для летучих мышей

Исследование под руководством учёных из Университета Мэриленда и Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе показало, что ДНК из образцов тканей можно использовать для точного прогнозирования возраста летучих мышей в дикой природе. Работа также выявила, что возрастные изменения ДНК у долгоживущих видов отличаются от таковых у короткоживущих, особенно в регионах генома рядом с генами, связанными с раком и иммунитетом. Это даёт новое понимание причин возрастного упадка.

Это первая научная работа, демонстрирующая, что возраст животных в дикой природе можно точно определить с помощью эпигенетических часов, которые предсказывают возраст на основе специфических изменений в ДНК. Метод стал новым инструментом для биологов. Кроме того, результаты проливают свет на возможные механизмы исключительного долголетия многих видов летучих мышей. Исследование опубликовано 12 марта 2021 года в журнале Nature Communications.

Учёные проанализировали ДНК 712 летучих мышей известного возраста, представляющих 26 видов, чтобы найти изменения в метилировании ДНК в участках генома, связанных со старением. Метилирование ДНК — это процесс "выключения" генов, важный регулятор для клеток. В целом, метилирование имеет тенденцию уменьшаться с возрастом.

С помощью машинного обучения для поиска закономерностей исследователи установили, что могут оценить возраст летучей мыши с точностью до одного года на основе изменений метилирования в 160 участках генома. Данные также показали, что у очень долгоживущих видов летучих мышей с возрастом наблюдается меньше общих изменений в метилировании, чем у короткоживущих.

Затем команда проанализировала геномы четырёх видов — трёх долгоживущих и одного короткоживущего — чтобы идентифицировать конкретные гены в тех областях генома, где возрастные различия в метилировании коррелировали с долголетием. Были обнаружены специфические сайты в геноме, где метилирование с большей вероятностью увеличивалось, а не уменьшалось с возрастом у короткоживущих мышей, но не у долгоживущих. Эти сайты расположены рядом с:

• 57 генами, которые часто мутируют в раковых опухолях.
• 195 генами, вовлечёнными в иммунный ответ.

Это говорит о том, что в этих регионах могут находиться механизмы, ответственные за долголетие. Анализ метилирования может дать понимание многих возрастных различий между видами и причин возрастного упадка.