Возраст тканей и типов клеток человека, определяемый по метилированию ДНК

Обоснование: Пока неизвестно, можно ли использовать уровни метилирования ДНК для точного прогнозирования возраста в широком спектре тканей и типов клеток человека и является ли получаемая оценка возраста биологически значимой. Результаты: Я разработал многотканевый предиктор возраста, позволяющий оценивать возраст тканей и типов клеток по метилированию ДНК. Предиктор находится в свободном доступе и был разработан с использованием 8 000 образцов из 82 наборов данных, полученных с помощью микрочипов для анализа метилирования ДНК Illumina; эти наборы охватывали 51 тип здоровых тканей и клеток. Было установлено, что возраст по метилированию ДНК обладает следующими свойствами: во-первых, он близок к нулю для эмбриональных и индуцированных плюрипотентных стволовых клеток; во-вторых, коррелирует с числом пассажей клеточной культуры; в-третьих, позволяет получить высоконаследуемую оценку ускорения старения; и, в-четвёртых, применим к тканям шимпанзе. Анализ 6 000 образцов опухолей из 32 наборов данных показал, что для всех 20 рассмотренных типов рака характерно статистически значимое ускорение старения, составляющее в среднем 36 лет. Низкое ускорение старения опухолевой ткани связано с большим числом соматических мутаций и мутаций TP53, тогда как мутации рецепторов стероидных гормонов значительно ускоряют возраст по метилированию ДНК при раке молочной железы. Наконец, я охарактеризовал 353 CpG-сайта, которые совместно формируют часы старения, с точки зрения состояний хроматина и тканевой вариабельности. Выводы: Я предполагаю, что возраст по метилированию ДНК отражает совокупный эффект системы эпигенетического поддержания. Эти новые эпигенетические часы можно использовать для решения широкого круга задач в биологии развития, исследованиях рака и старения.