Harvard Scientists Upptäck en ny biologisk klocka

När du frågar någon att säga hur gammal de är, gör de en beräkning - subtraherar det år de föddes från idag. Men när biologer ser hur gammal människans kropp faktiskt är, vänder de sig till små inre klockor som kan belysa ledtrådar om åldrande och hälsa.

Forskare vid Harvard har identifierat en ny klocka med ribosomal DNA (rDNA), eller en biologisk klocka, som avslöjar korrekt inblick i hur kroppen åldras och hur människor kan ingripa för att sakta ner det. Arbetet publicerades torsdagen i tidskriften Genomforskning.

Bernardo Lemos, Ph.D., professor i miljöepigeni vid Harvard, säger att en liten del av DNA samlar in signaler av ålder så bra att det kan exakt uppskatta biologisk ålder. Lemos och studiens ledande författare Meng Wang, tror att rDNA är en "rökningskanon" i genomgången av åldrande. De tror att det skulle kunna ha en tidigare okänd klocka.

För att bestämma hur snabbt eller långsamt en persons biologiska klocka tickar, kommer forskare ibland att leta efter metylering, en liten molekyl, i DNA. En studie från 2017 på möss för att markera förändringarna visar biologisk ålder eller DNA-metyleringsålder:

Biologiska klockor är delar av genomet som hjälper till att hålla reda på vad forskare kallar biologisk ålder vilket är den andliga kroppens äkta ålder, baserat på förändringar som ackumuleras över tid i någons DNA - och visar sig vara ett mer exakt sätt att förutse uppkomsten av åldringsrelaterad sjukdom.

I stället för att titta på segment av DNA som sprids över hela genomet, berättar Lemos Omvänd att den här nya biologiska klockan med ett enda butiksort för att hitta en persons biologiska ålder.

"Det gör mätningen av klockan ganska lättare, för det är bara ett ställe," berättar Lemos Omvänd. "Det finns utmaningar, men nu istället för att titta på flera olika kromosomer och olika platser kan vi bara fokusera på dessa webbplatser."

Klockan som Lemos hjälpte identifiera ligger faktiskt i ribosomer, en molekylär maskin som hjälper celler att producera proteiner, men innehåller också segment av DNA.

När Lemos tittade på dessa platser i olika så olika arter som hundar, flugor och människor fann han att mängden metylering på bara de få ställena kunde exakt förutsäga kronologisk ålder. Avgörande kan dessa platser också bestämma biologisk ålder tillsammans med andra kända biologiska klockor.

Hans hopp är att den här nya klockan faktiskt kan vara relaterad till aktiviteten i de avlägsna klockorna, kanske en gemensam länk som förenar dem alla. Men det är bara en teori, en som han måste bevisa mer robust.

"Det var ett sådant genombrott när det upptäcktes att DNA-metylering över genomet kunde användas som en ganska robust, pålitlig, markör för ålder. Det är ganska otroligt. RDNA-klockan kan vara ett steg i rätt riktning för att länka en mängd klockor mekaniskt, säger han.

En av de saker som ger Lemos förtroende för att den nya biologiska klockan är särskilt användbar är att den speglar val som organismen gör som kan påskynda eller sakta ner åldringsprocessen.

När han till exempel undersökte rDNA-klockorna hos möss som var en del av ett fastande experiment fann han att deras klockor visade mindre tecken på biologisk åldrande, även om musen själva var äldre kronologiskt.

Eftersom fasta har visat sig förlänga livet i djur och återställa biologiska klockor tidigare, föreslår han att dess effekter på rDNA-klockan är ett gott tecken.

Den biologiska klockan är mottaglig att förändras, vilket kan vara ett kraftfullt verktyg när det gäller att identifiera hur vi kan ingripa i processen med biologisk åldrande.

Se också: Vad som verkligen händer till din hjärna och kropp när du är snabb

"Det passar förväntan och någons hopp om att vår rDNA biologiska klocka är dynamisk, handlingsbar, potentiellt mottaglig för personliga val", säger Lemos. "Man undrar om klockan också är mottaglig för andra funktioner i miljön, historien om giftig exponering."

Om denna klocka är så kopplad till åldrande som den här studien hävdar, kan det vara ett kraftfullt sätt att testa vilka faktorer från diet till kemisk exponering påskynda processen med biologisk åldrande och vilka som kan sakta ner det.

Om det finns något som kan orsaka en biologisk klocka för att kryssa lite snabbare, kan förändringarna till rDNA vara en potentiell kanarie i kolgruvan.