解构衰老、疾病和重编程中的表观遗传时钟信号

2022-02-17 11:41:54

表观遗传钟已被视为评估衰老的有力工具。然而,它们应用中的一个主要缺点是我们缺乏对机械原理的理解。我们假设,由于表观遗传时钟是多因素的复合物,因此很难揭示潜在的生物学特性:它们由不同的部分组成,每个部分都有自己的因果机制和功能后果。因此,只有通过解构表观遗传时钟信号,才有可能收集生物学见解。在这里,我们使用多组织和体外数据集将5717个时钟CpG聚集成12个不同的模块。我们表明,表观遗传时钟由不同比例的模块组成,这可能解释了在给定研究中同时应用时它们的不一致性。我们还观察到,表观遗传重编程不会重置整个时钟,相反,观察到的再生是由一部分模块驱动的。总的来说,两个模块以其独特的功能而脱颖而出。第一种是对表观遗传重编程最敏感的基因之一;是全因死亡率的最强预测因子;随着离体传代时间的延长,衰老负担开始显现。第二光模块对重新编程有适度的响应;与正常组织相比,在肿瘤中速度非常快;即使在种群倍增速度减慢的情况下,也会在体外进行传代。总的来说,我们表明时钟解构可以识别独特的DNAm改变,并促进我们对表观遗传时钟的机械理解。