德國Minerva Biolabs助力科研，DNA編碼設(shè)計缺陷引起衰老

分子相關(guān)實驗室中，常備DNA污染清除試劑，德國Minerva Biolabs?公司的PCR-Clean，高效清除PCR污染。

衰老可以定義為生理功能不可避免的漸進性惡化，并伴隨著脆弱性和死亡率的增加。人類衰老過程涉及多個生物學(xué)層面的無數(shù)變化，幾乎所有器官和身體系統(tǒng)都發(fā)生了退行性變化，并增加了對幾種疾病的易感性，如心血管疾病、癌癥、神經(jīng)退行性疾病、II型糖尿病和許多傳染病。盡管衰老是人類生物學(xué)的組成部分，并對社會和醫(yī)學(xué)產(chǎn)生重大影響，但在機械層面上，它仍然是一個知之甚少的過程。

關(guān)于我們?yōu)槭裁磿兝希藗兲岢隽嗽S多理論，包括基于損傷的理論和程序性理論，其中前者目前被更廣泛地接受和研究。大多數(shù)基于損傷的理論假設(shè)，低效的修復(fù)機制會導(dǎo)致單一或多種形式的損傷積累，并且通常是相互作用的。雖然損傷可以廣義地定義為任何影響功能的變化，但近日的一項研究中，研究人員的研究，更具體地指的是假設(shè)的驅(qū)動衰老的分子損傷，如代謝的副產(chǎn)物，不需要的化學(xué)修飾，以及影響關(guān)鍵細胞成分如基因組、端粒、線粒體和蛋白質(zhì)的其他類型的分子損傷。相比之下，程序化理論認為衰老源于基因組中編碼的預(yù)定機制，而不是隨機損傷積累[。在利用遺傳、飲食和藥理學(xué)干預(yù)控制模式生物的衰老方面也取得了相當(dāng)大的進展。盡管有了這些進步，人類為什么會衰老仍然是一個謎，引發(fā)了激烈的爭論。

近年來，表觀遺傳時鐘的發(fā)展表明，相對較少的甲基化位點，一些隨著年齡的增長而高甲基化，另一些則隨著年齡的增長而低甲基化，可以以驚人的準確度預(yù)測人類的實際年齡。表觀遺傳時鐘還可以預(yù)測人類的死亡風(fēng)險，通用的哺乳動物表觀遺傳時鐘可以預(yù)測壽命差異很大的哺乳動物物種個體的年齡。表觀遺傳時鐘在人類的整個生命周期中滴答作響，從受孕開始，它們在體外的正常人類細胞中滴答作響，但在胚胎細胞或多能細胞中沒有。用Yamanaka因子重編程可將表觀遺傳時鐘重置為零。

相關(guān)研究發(fā)表在《Genome Biology》上，文章標題為：“Ageing as a software design flaw”。

綜上所述，這些發(fā)現(xiàn)令人驚訝，因為表觀遺傳時鐘的準確性很高，它們與死亡率的關(guān)系，以及時鐘通過重新編程重置。然而，表觀遺傳時鐘背后的機制存在爭議，它們是衰老的驅(qū)動者還是乘客尚不清楚。

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生物學(xué)中信息的概念有著悠久的歷史，生物系統(tǒng)可以被視為高度復(fù)雜的信息系統(tǒng)。同樣，老化可能與信息衰退或丟失有關(guān)的觀點也被提出，特別是在老化的信息理論的背景下。根據(jù)這一理論，DNA損傷導(dǎo)致的遺傳表觀遺傳信息隨著年齡的增長而丟失，是導(dǎo)致衰老的主要原因。一種假設(shè)是，錯誤在DNA中累積，破壞了基因組中的信息，最終破壞了組織穩(wěn)態(tài)，導(dǎo)致衰老。更廣泛地說，幾十年來，一種或多種生物硬件(包括DNA)的錯誤或損傷會累積并推動衰老過程的觀點一直很流行。通過硬件，我涵蓋了生物系統(tǒng)的所有元素，包括器官、組織和生命的基本單位、細胞及其結(jié)構(gòu)(線粒體、端粒、蛋白質(zhì)、DNA等)，其中大多數(shù)在某種程度上被假設(shè)在衰老過程中很重要。

然而，如果導(dǎo)致老化的過程不是不可避免的分子損傷的產(chǎn)物，而是軟件的內(nèi)在特性呢?在這種情況下，研究人員將軟件定義為遺傳程序，即DNA代碼，它協(xié)調(diào)單個細胞如何成為一個能夠繁殖的成年人，最終實現(xiàn)進化目的。該項研究中，研究人員提出并探討了一個假設(shè)，即老化可能不是硬件中不可避免的磨損或累積的分子損傷的結(jié)果，而是由軟件本身的設(shè)計缺陷引起的。討論了衰老的操縱及其如何支持這一假設(shè)，承認例外，最后提出了未來研究的領(lǐng)域。

德國Minerva Biolabs?公司的PCR-Clean，高效清除分子實驗污染。