藏在基因裡的「時鐘」可預測脊椎動物壽命

2021-01-15 手機光明網

  科技日報北京12月12日電(記者張夢然)你想過有一座「壽命時鐘」,就藏在基因裡嗎?英國自然科研旗下《科學報告》雜誌12日公開一項生物學研究,報告了一種利用基因標記來準確估算不同脊椎動物物種壽命的模型。這個「壽命時鐘」篩選出了CpG位點(DNA上的短片段,其密度與壽命相關)的42個特定基因,以預測某脊椎動物物種成員可能擁有多長的壽命。

  在人們通常認知裡,一個物種的最大壽命難以定義,而且物種之間還存在著巨大差異。過去的研究認為,最大壽命由基因控制,但是到目前為止,一直都沒有發現造成這種差異的基因變種。

  此次,澳大利亞聯邦科學與工業研究組織科學家班傑明·梅恩等研究人員,在構建模型時,採用了252種壽命已知的脊椎動物的參考基因組,鑑定出了42個可能預測壽命的基因。他們發現,這些基因中的CpG密度對脊椎動物(包括已滅絕物種)的壽命具有較高的預測性。

  研究團隊以非洲象的基因組及其平均壽命(65年)為參照,利用模型估算出真猛獁象和古稜齒象的壽命為60年。以現代及早期人類和黑猩猩的基因組為參照,估算得出丹尼索瓦人和尼安德特人的壽命約為38年。研究還表明,他們的模型能夠估算長壽物種的壽命,如平塔島象龜和弓頭鯨,由於這類物種的壽命通常超過人類,因此預測其壽命是一件具有挑戰性的事。

  除了對壽命進行估算外,研究人員認為,以上發現還有助於深入研究現存物種及已滅絕物種的生態學和演化、受威脅物種的保護以及可持續捕撈。

[ 責編:肖春芳 ]

相關焦點

  • 哈佛科學家開發預測壽命的「生命時鐘」
    他們利用人工智慧,開發出兩款「生命時鐘」,可以在小鼠身上衡量其生理年齡,並預測出衰老的小鼠還能活多久。另一個模型叫AFRAID,更像是生命倒計時時鐘,預測衰老小鼠的剩餘壽命。利用AFRAID,研究人員最多可以提前一年預知小鼠的預期壽命——相當於提前三分之一的「鼠生」,準確性在2個月內。  研究人員介紹,他們給兩個模型取這樣的名字是因為衰老和死亡通常令人恐懼。
  • 哈佛醫學院開發AI生命時鐘,能夠預測剩餘壽命
    近日,哈佛醫學院 Blavatnik 學院遺傳學教授 David Sinclair 領導的研究小組使用機器學習算法開發了兩個時鐘,即 FRIGHT 時鐘和 AFRAID 時鐘,成功在老年小鼠中預測其生理年齡和實際壽命。該研究於 9 月 15 日發表在 Nature Communications《自然通訊》雜誌中。
  • 假如可以預知能活多久……哈佛科學家開發預測壽命的「生命時鐘」
    他們利用人工智慧,開發出兩款「生命時鐘」,可以在小鼠身上衡量其生理年齡,並預測出衰老的小鼠還能活多久。另一個模型叫AFRAID,更像是生命倒計時時鐘,預測衰老小鼠的剩餘壽命。利用AFRAID,研究人員最多可以提前一年預知小鼠的預期壽命——相當於提前三分之一的「鼠生」,準確性在2個月內。研究人員介紹,他們給兩個模型取這樣的名字是因為衰老和死亡通常令人恐懼。「衰老的許多方面確實令人恐懼,但我們希望找到延緩衰老、甚至返老還童的方法,讓我們的生理年齡更長久地保持年輕。」
  • 假如可以預知能活多久,哈佛科學家開發預測壽命的「生命時鐘」
    他們利用人工智慧,開發出兩款「生命時鐘」,可以在小鼠身上衡量其生理年齡,並預測出衰老的小鼠還能活多久。另一個模型叫AFRAID,更像是生命倒計時時鐘,預測衰老小鼠的剩餘壽命。利用AFRAID,研究人員最多可以提前一年預知小鼠的預期壽命——相當於提前三分之一的「鼠生」,準確性在2個月內。 研究人員介紹,他們給兩個模型取這樣的名字是因為衰老和死亡通常令人恐懼。「衰老的許多方面確實令人恐懼,但我們希望找到延緩衰老、甚至返老還童的方法,讓我們的生理年齡更長久地保持年輕。」
  • 新「分子時鐘」可預測癌症發生的風險
    中國科學院上海生命科學研究院計算生物學研究所與英國倫敦大學學院的研究人員的最新研究表明,生命周期中細胞分裂導致的DNA分子變異積累可被用於癌症發生風險的預測。此結果發表在《基因組生物學》上。研究人員利用計算建模方法設計了一個「分子時鐘」,並利用它對個體特定組織生命周期中細胞分裂的次數進行估算。
  • 哈佛開發AI生命時鐘,能夠預測剩餘壽命
    來源:學術頭條近日,哈佛醫學院 Blavatnik 學院遺傳學教授 David Sinclair 領導的研究小組使用機器學習算法開發了兩個時鐘,即 FRIGHT 時鐘和 AFRAID 時鐘,成功在老年小鼠中預測其生理年齡和實際壽命。
  • 哈佛醫學院開發AI生命時鐘,能預測壽命
    近日,哈佛醫學院 Blavatnik 學院遺傳學教授 David Sinclair 領導的研究小組使用機器學習算法開發了兩個時鐘,即 FRIGHT 時鐘和 AFRAID 時鐘,成功在老年小鼠中預測其生理年齡和實際壽命。該研究於 9 月 15 日發表在 Nature Communications《自然通訊》雜誌中。
  • 哈佛醫學院開發AI生命時鐘,能夠預測剩餘壽命
    近日,哈佛醫學院 Blavatnik 學院遺傳學教授 David Sinclair 領導的研究小組使用機器學習算法開發了兩個時鐘,即 FRIGHT 時鐘和 AFRAID 時鐘, 成功在老年小鼠中預測其生理年齡和實際壽命
  • 能預測剩餘壽命的AI生命時鐘
    哈佛醫學院開發AI生命時鐘,能夠預測剩餘壽命來源:學術頭條近日,哈佛醫學院 Blavatnik 學院遺傳學教授 David Sinclair 領導的研究小組使用機器學習算法開發了兩個時鐘,即 FRIGHT 時鐘和 AFRAID 時鐘(其中 FRIGHT 時鐘是根據老鼠的虛弱狀態來判斷其生理年齡,而 AFRAID
  • 能預測剩餘壽命的AI生命時鐘
    哈佛醫學院開發AI生命時鐘,能夠預測剩餘壽命來源:學術頭條近日,哈佛醫學院 Blavatnik 學院遺傳學教授 David Sinclair領導的研究小組使用機器學習算法開發了兩個時鐘,即 FRIGHT 時鐘和 AFRAID 時鐘(其中 FRIGHT 時鐘是根據老鼠的虛弱狀態來判斷其生理年齡,而 AFRAID 時鐘可提前一年預測小鼠壽命,這兩個時鐘預測可準確到 2 個月內),成功在老年小鼠中預測其生理年齡和實際壽命。
  • 表觀遺傳時鐘——預測衰老、疾病及死亡的個體化生物時鐘
    人有壽命,樹有年輪,燈塔水母具有不死之軀,而蜉蝣短暫的六小時生命也是一生。也許你聽說過一種流行很廣的說法,「狗一歲等於人七歲」。現在科學家們說——不,有一種更科學的算法!即表觀遺傳時鐘算法。這是加利福尼亞大學的遺傳學家Trey Ideker團隊做得一項非常有趣的研究,引起了我們對表觀遺傳時鐘的關注。
  • 科學家設計新的「分子時鐘」用於癌症發生風險的預測
    該項目利用計算建模的方法設計了一個「分子時鐘」,並利用這個「分子時鐘」對個體特定組織生命周期中細胞分裂的次數進行估算。項目研究人員針對一種只在DNA特定序列上發生的修飾,即DNA甲基化修飾,設計出依據DNA甲基化修飾變異的「有絲分裂時鐘」運行節律。  已有的研究表明,基因組特定位點的DNA甲基化會隨著個體生理年齡的增加而積累,這一發現表明可利用這一「分子時鐘」對個體年齡進行精確預測。
  • 限制熱量可減緩生物「時鐘」運轉
    英國《自然·通訊》雜誌17日發表的一篇小鼠和靈長類研究論文提出,熱量限制能放緩「表觀遺傳時鐘」。此前,科學家對蠕蟲、小鼠和靈長類動物等進行研究後均得出結論:熱量限制可延長壽命,而新研究將壽命與「表觀遺傳時鐘」關聯,並顯示該「時鐘」是研究衰老的重要生物標記。
  • 【1073】新「分子時鐘」預測癌症更近一步
    日前,中國科學院上海生命科學研究院計算生物學研究所與英國倫敦大學學院的研究人員在《基因組生物學》雜誌上合作發表的一項最新研究成果表明,生命周期中細胞分裂導致的DNA分子變異積累可被用於癌症發生風險的預測
  • 兩套腦部「時鐘」可預測毫秒之內的未來
    北京時間11月23日消息,據國外媒體報導,加州大學伯克利分校的一項最新研究指出,人腦有兩套內部「時鐘」,能夠預測近在須臾、毫秒之內的未來。有了這兩套內置時鐘,我們才能在紅燈即將變成綠燈時,知道何時該踩下油門。
  • AI預測新用途:早期人類「自然」壽命38歲!弓頭鯨能活268年
    隨著不同物種年齡的增長,它們的生物功能會下降,這就限制了它們的壽命。到目前為止,很難確定一個物種能活多少年。DNA是生物體的藍圖,它顯然是一個探尋衰老和壽命的所在。然而此前還是沒有人能夠找到導致壽命差異的DNA序列差異。脊椎動物的壽命差別很大。侏儒蝦虎魚是一種只能存活八周的小魚,而格陵蘭鯊魚則已經存活了400多年。
  • Nature發表裡程碑研究:看時鐘基因如何控制細胞動力學
    這項新的人體外細胞和小鼠細胞活體成像技術表明,一種特定的時鐘基因Hes7在隨時間延遲振蕩,從而在脊椎動物中形成脊椎、脊柱和枕骨。它揭示了細胞內部通信在正常發育過程中是如何被調控和定時的,以及涉及到的化合物。該研究確定的人類分段時鐘的工作機制,是理解人類發育生物學的重要裡程碑。
  • 腦科學日報:基因突變可預測壽命;情緒激動為何讓人心碎?
    1,【Nature子刊】壽命可預測?猶他大學首例研究:基因突變能夠預測壽命和生育能力來源:轉化醫學網根據最近猶他大學健康科學家們的研究,健康年輕人基因突變累積率的差異有助於預測男性和女性的剩餘壽命,以及女性的剩餘生育年限。
  • 人體壽命的「時鐘」——端粒(附照片)(圖)
    端粒—壽命的度量衡  很多人會使用化妝品和整容術,以求「改變自己的年齡」,事實上這是徒勞的,因為年齡早已被端粒寫進了人的每個細胞裡!  人為什麼會衰老?「細胞衰老了」是最常見的答案之一。那細胞為什麼會衰老呢?回答這個問題,就必須提到2009年的諾貝爾獎了。
  • 「刺蝟基因」解鎖脊椎動物分化差異
    7月14日,《自然—生態與進化》在線發表了一項研究,科學家闡明了脊椎動物祖先——文昌魚神經系統分化的關鍵步驟,並找到其與脊椎動物在分化中的差異,這些差異可能是導致脊椎動物中樞神經系統高度複雜化的重要原因。   而這一切,都與一種名叫「刺蝟」的基因密切相關。