Читаем The Epigenetics Revolution полностью

There are thus two separate aspects to any scientific discussion of ageing. These are lifespan itself, and the control of late-onset disorders associated with ageing. What isn’t clear is the degree to which it is possible or reasonable to separate the two, at least in humans.

Epigenetics definitely has a role to play in ageing. It’s not the only factor that’s important, but it is significant. This field of epigenetics and ageing has also led to one of the most acrimonious disputes in the pharmaceutical sector in recent years, as we’ll see towards the end of this chapter.

We have to ask why our cells malfunction as we get older, leaving us more at risk of illnesses that include cancer, type 2 diabetes, cardiovascular disease and dementia, amongst a host of other conditions. One reason is because the DNA script in the cells of our body begins to change for the worse. It accumulates random alterations in sequence. These are somatic mutations, which affect the tissue cells of the body, but not the germline. Many cancers have changes in the DNA sequence, often caused by quite large rearrangements between chromosomes, where genetic material is swapped from one chromosome to another.

Guilt by association

But as we’ve seen, our cells contain multiple mechanisms for keeping the DNA blueprint as intact as possible. Wherever possible, a cell’s default setting is to maintain the genome in its original state, as much as it can. But the epigenome is different. By its very nature, this is more flexible and plastic than the genome. Because of this, it is probably not surprising that epigenetic modifications change as animals age. The epigenome may eventually turn out to be far more prone to changes with age than the genome, because the epigenome is more naturally variable than the genome anyway.

We met some examples of this in Chapter 5, where we discussed how genetically identical twins become less identical epigenetically as they age. The issue of how the epigenome changes as we age has been examined even more directly. Researchers studied two large groups of people from Iceland and from Utah, who have been part of on-going long-term population studies. DNA was prepared from blood samples that had been taken from these people between eleven and sixteen years apart. Blood contains red and white blood cells. The red blood cells carry oxygen around the body, and are essentially just little bags of haemoglobin. The white blood cells are the cells that generate immune responses to infections. These cells retain their nuclei and contain DNA.

The researchers found that the overall DNA methylation levels in the white blood cells of some of these individuals changed over time. The change wasn’t always the same. In some individuals, the DNA methylation levels went up with age, in others they dropped. The direction of change seemed to run in families. This may mean that the age-related change in DNA methylation was genetically influenced, or affected by shared environmental factors in a family. The scientists also looked in detail at methylation at over 1,500 specific CpG sites in the genome. These sites were mainly associated with protein-coding genes. They found the same trends at these specific sites as they had seen when looking at overall DNA methylation levels. In some individuals, site-specific DNA methylation was increased whereas in others it fell. DNA methylation levels were increased or decreased by at least 20 per cent in around one tenth of the people in the study.

The authors stated in their conclusion that ‘these data support the idea of age-related loss of normal epigenetic patterns as a mechanism for late onset of common human diseases’[237]. It’s true that the data are consistent with this model of epigenetic mechanisms leading to late onset disease, but there are limitations, which we should bear in mind.

In particular, these types of studies highlight important correlations between epigenetic change and diseases of old age, but they don’t prove that one event causes the other. Deaths through drowning are most common when sales of suntan lotion are highest. From this one could infer that sun tan lotions have some effect on people that makes them more likely to drown. The reality of course is that sales of suntan lotion rise during hot weather, which is also when people are most likely to go swimming. The more people who swim, the greater the number who will drown, on average. There is a correlation between the two factors we have monitored (sales of sun block and deaths by drowning) but this isn’t because one factor causes the other.

Перейти на страницу:

Похожие книги

Происхождение мозга
Происхождение мозга

Описаны принципы строения и физиологии мозга животных. На основе морфофункционального анализа реконструированы основные этапы эволюции нервной системы. Сформулированы причины, механизмы и условия появления нервных клеток, простых нервных сетей и нервных систем беспозвоночных. Представлена эволюционная теория переходных сред как основа для разработки нейробиологических моделей происхождения хордовых, первичноводных позвоночных, амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих. Изложены причины возникновения нервных систем различных архетипов и их роль в определении стратегий поведения животных. Приведены примеры использования нейробиологических законов для реконструкции путей эволюции позвоночных и беспозвоночных животных, а также основные принципы адаптивной эволюции нервной системы и поведения.Монография предназначена для зоологов, психологов, студентов биологических специальностей и всех, кто интересуется проблемами эволюции нервной системы и поведения животных.

Сергей Вячеславович Савельев , Сергей Савельев

Биология, биофизика, биохимия / Зоология / Биология / Образование и наука
Энергия, секс, самоубийство. Митохондрии и смысл жизни
Энергия, секс, самоубийство. Митохондрии и смысл жизни

Испокон веков люди обращали взоры к звездам и размышляли, почему мы здесь и одни ли мы во Вселенной. Нам свойственно задумываться о том, почему существуют растения и животные, откуда мы пришли, кто были наши предки и что ждет нас впереди. Пусть ответ на главный вопрос жизни, Вселенной и вообще всего не 42, как утверждал когда-то Дуглас Адамс, но он не менее краток и загадочен — митохондрии.Они показывают нам, как возникла жизнь на нашей планете. Они объясняют, почему бактерии так долго царили на ней и почему эволюция, скорее всего, не поднялась выше уровня бактериальной слизи нигде во Вселенной. Они позволяют понять, как возникли первые сложные клетки и как земная жизнь взошла по лестнице восходящей сложности к вершинам славы. Они показывают нам, почему возникли теплокровные существа, стряхнувшие оковы окружающей среды; почему существуют мужчины и женщины, почему мы влюбляемся и заводим детей. Они говорят нам, почему наши дни в этом мире сочтены, почему мы стареем и умираем. Они могут подсказать нам лучший способ провести закатные годы жизни, избежав старости как обузы и проклятия. Может быть, митохондрии и не объясняют смысл жизни, но, по крайней мере, показывают, что она собой представляет. А разве можно понять смысл жизни, не зная, как она устроена?16+

Ник Лэйн

Биология, биофизика, биохимия / Биология / Образование и наука
Взаимопомощь как фактор эволюции
Взаимопомощь как фактор эволюции

Труд известного теоретика и организатора анархизма Петра Алексеевича Кропоткина. После 1917 года печатался лишь фрагментарно в нескольких сборниках, в частности, в книге "Анархия".В области биологии идеи Кропоткина о взаимопомощи как факторе эволюции, об отсутствии внутривидовой борьбы представляли собой развитие одного из важных направлений дарвинизма. Свое учение о взаимной помощи и поддержке, об отсутствии внутривидовой борьбы Кропоткин перенес и на общественную жизнь. Наряду с этим он признавал, что как биологическая, так и социальная жизнь проникнута началом борьбы. Но социальная борьба плодотворна и прогрессивна только тогда, когда она помогает возникновению новых форм, основанных на принципах справедливости и солидарности. Сформулированный ученым закон взаимной помощи лег в основу его этического учения, которое он развил в своем незавершенном труде "Этика".

Петр Алексеевич Кропоткин

Культурология / Биология, биофизика, биохимия / Политика / Биология / Образование и наука
Основы психофизиологии
Основы психофизиологии

В учебнике «Основы психофизиологии» раскрыты все темы, составляющие в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования содержание курса по психофизиологии, и дополнительно те вопросы, которые представляют собой «точки роста» и привлекают значительное внимание исследователей. В учебнике описаны основные методологические подходы и методы, разработанные как в отечественной, так и в зарубежной психофизиологии, последние достижения этой науки.Настоящий учебник, который отражает современное состояние психофизиологии во всей её полноте, предназначен студентам, аспирантам, научным сотрудникам, а также всем тем, кто интересуется методологией науки, психологией, психофизиологией, нейронауками, методами и результатами объективного изучения психики.

Игорь Сергеевич Дикий , Людмила Александровна Дикая , Юрий Александров , Юрий Иосифович Александров

Детская образовательная литература / Биология, биофизика, биохимия / Биология / Книги Для Детей / Образование и наука