Uma quantidade significativamente maior de metilação de citosina no recém-nascido do que no centenário: 80,5% de todos os nucleotídeos citosina , em comparação com 73%, de acordo com pesquisadores do Instituto de Pesquisa Biomédica Bellvitge, em Barcelona, Espanha. A pesquisa mais recente sugere que as mudanças na metilação do DNA padrões como uma pessoa envelhece pode contribuir para doenças humanas para que o risco aumenta com a idade, incluindo câncer. Os pesquisadores examinaram dois casos extremos: de um bebê recém-nascido do sexo masculino e um homem de 103 anos.
A nova pesquisa é a primeira a comparar os completos, do genoma padrões de metilação de DNA dessas duas faixas etárias diversas, diz Martin Widschwendter, oncologista da Universidade College London , no Reino Unido que estudou a relação entre metilação e câncer. Widschwendter, que compara a seqüência de DNA de "hardware" do genoma e alterações epigenéticas para o seu "software", diz que o estudo da equipe apóia pesquisas anteriores sugerindo que "em função da idade e da exposição ambiental, este software acumula defeitos" que podem causar "O câncer relacionado com a idade e as doenças degenerativas."
A equipe extraiu DNA de células brancas do sangue extraídas do sangue do homem idoso e do sangue do cordão umbilical do bebê e determinou o seu padrão de metilação utilizando uma técnica relativamente nova chamada genoma completo seqüenciamento bissulfito (WGBS), onde o DNA é exposto a o bissulfito de sódio químico, que não tem efeito sobre citosinas com grupos metílicos ligados a eles mas torna-se citosinas nonmethylated em outro nucleótido uracilo chamado. O resultado é um mapa que mostra epigenética exactamente quais sítios de DNA são metilados e que não são.
O DNA é composta de quatro blocos de construção de base - adenina, timina, guanina, citosina e-ea sequência de nucleótidos destes dentro de um gene de proteína determina o que faz. Os genes podem ser ligados e desligados conforme a necessidade, ea regulação de genes muitas vezes envolve o que são chamados de mecanismos epigenéticos em que alterações químicas são feitas para a DNA. Uma das mais comuns destas alterações epigenéticas envolve um grupo metilo - um átomo de carbono e três átomos de hidrogénio - ligação a um nucleótido, geralmente citosina. Em geral, esta metilação, ligação chamada, desliga-se o gene em questão.
A equipe também realizou WGBS no DNA de um sujeito de 26 anos de idade, o nível de metilação foi intermediária, cerca de 78%. Eles, então, tomou um olhar mais atento às diferenças entre o DNA do recém-nascido e do centenário, mas restrito a comparação com regiões do genoma onde as sequências de DNA eram idênticas de nucleotídeos de modo que somente as diferenças epigenéticas que se destacam.
Eles identificaram cerca de 18.000 "regiões diferencialmente metilados" (DMRs) do genoma, abrangendo muitos tipos de genes. Mais do que um terço dos DMRs ocorreu em genes que já foram ligados com o risco de cancro. Além disso, no centenarian, 87% dos DMRs envolveu a perda do grupo metilo, enquanto que apenas 13% envolvido o ganho de um.
Finalmente, para ampliar o estudo, a equipe analisou os padrões de metilação de 19 recém-nascidos e 19 pessoas com idades entre 89 e 100 anos. Esta análise confirmou que os idosos têm uma menor quantidade de metilação de citosina do que recém-nascidos.
Os investigadores concluíram que o grau de metilação diminui de uma forma cumulativa ao longo do tempo.Além disso, no centenarian, a perda de grupos metilo, que se transforma genes de volta, ocorreram frequentemente em genes que aumentam o risco de infecção e diabetes, quando eles estão ligados, durante a vida adulta. Em contraste, o pequeno número de genes no centenarian que tinham níveis maiores de metilação eram frequentemente aqueles que o necessário para ser mantido ligado para proteger contra o cancro.
Ref:. Holger Heyn et al, methylomes DNA distintas de recém-nascidos e centenários. Proceedings of National Academy of Sciences , 2012, DOI: 10.1073/pnas.1120658109 (acesso aberto).
A imagem abaixo mostra do genoma níveis de metilação para recém-nascido (anel interno), 26 anos, e idade 103 indivíduos.
O Galaxy diário via Ciência e Agora http://www.kurzweilai.net
Crédito da imagem: Holger Heyn et al / PNAS.
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