表观遗传学揭示194岁陆龟长寿秘密

研究人员对一只名为乔纳森（Jonathan）的巨型陆龟进行了基因组和表观基因组分析。乔纳森 estimated 年龄约194岁，是目前已知世界上最年长的陆地动物。研究团队表示，乔纳森长寿的原因不仅在于优良的基因，更在于其基因磨损较少，使其存活近两个世纪。

基因组与表观基因组测序

该研究由美国非营利长寿研究机构Kallel Foundation创始人Stephen Clark医学博士领导。团队对这只阿尔达布拉巨龟（Aldabrachelys gigantea）进行了基因组测序，鉴定出287个独特的基因变异，这些变异可能有助于减轻通常的衰老效应。当研究团队将乔纳森的表观基因组——即基因上的“开关”——与同物种较年轻的巨龟进行比较时，发现控制乔纳森DNA修复和代谢基因的开关与其年轻亲属非常相似。通常，表观基因组会随时间变化，从而促进衰老过程，这也是老年机体开始出现问题的关键原因之一。

剑桥大学彼得豪斯学院的Justin Gerlach博士参与了这项研究，他表示：“我们发现，在近两个世纪的时间里，乔纳森体内参与能量产生和DNA修复的基因调控因子保持了惊人的稳定。”

首次研究巨龟表观基因组

该研究首次对巨龟的表观基因组进行了调查。研究团队从乔纳森的口腔刮取物而非血液中提取遗传物质，以便将其基因组和甲基化组与另外四只年龄从幼年到老年的阿尔达布拉巨龟进行比较。作者解释称：“出于对乔纳森健康及其在圣赫勒拿岛标志性地位的考虑，不允许进行血液抽取用于DNA测序。因此，我们采集了口腔刮取物和唾液样本用于基因组DNA（gDNA）分离。”

研究团队的分析鉴定出与多个已知衰老通路相关的基因变异，包括DNA修复、端粒维持、胰岛素调节、线粒体功能和癌症。研究人员还分析了乔纳森基因组的甲基化组。甲基化熵是衰老的一个标志，随着甲基化模式中的随机变化随时间积累而出现。分析显示，乔纳森在特定基因启动子区域内，线粒体功能、RNA加工和基因组修复相关的甲基化熵较低。研究人员指出，乔纳森中观察到的低甲基化熵区域“表明这些通路中基因的高保真转录可能对长寿物种至关重要”。

从进化见解到实际应用

Clark表示：“大自然已经以非凡的方式解决了衰老之谜，乔纳森的基因组为细胞韧性提供了蓝图。我们的目标是将这些进化见解立即转化为对普通人实用且可负担的治疗方法。衰老是我们面临的几乎所有慢性疾病的最大风险因素，通过慈善合作伙伴的慷慨支持，我们可以使长寿医学的获取民主化。”

作者在论文中总结道：“虽然我们在乔纳森中鉴定出许多与已知衰老通路相关的基因变异，但我们最显著的发现是在特定基因启动子内维持的低熵。这种稳定性在参与线粒体功能和RNA加工的基因启动子中尤为明显。我们假设，维持这种低熵状态可确保这些关键通路的高保真表达，从而部分保护他免受与年龄相关的衰退影响。”

来源：GEN（英文原文，生物航编译，内容以原文为准）