德国Minerva Biolabs助力科研，DNA编码设计缺陷引起衰老

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衰老可以定义为生理功能不可避免的渐进性恶化，并伴随着脆弱性和死亡率的增加。人类衰老过程涉及多个生物学层面的无数变化，几乎所有器官和身体系统都发生了退行性变化，并增加了对几种疾病的易感性，如心血管疾病、癌症、神经退行性疾病、II型糖尿病和许多传染病。尽管衰老是人类生物学的组成部分，并对社会和医学产生重大影响，但在机械层面上，它仍然是一个知之甚少的过程。

关于我们为什么会变老，人们提出了许多理论，包括基于损伤的理论和程序性理论，其中前者目前被更广泛地接受和研究。大多数基于损伤的理论假设，低效的修复机制会导致单一或多种形式的损伤积累，并且通常是相互作用的。虽然损伤可以广义地定义为任何影响功能的变化，但近日的一项研究中，研究人员的研究，更具体地指的是假设的驱动衰老的分子损伤，如代谢的副产物，不需要的化学修饰，以及影响关键细胞成分如基因组、端粒、线粒体和蛋白质的其他类型的分子损伤。相比之下，程序化理论认为衰老源于基因组中编码的预定机制，而不是随机损伤积累[。在利用遗传、饮食和药理学干预控制模式生物的衰老方面也取得了相当大的进展。尽管有了这些进步，人类为什么会衰老仍然是一个谜，引发了激烈的争论。

近年来，表观遗传时钟的发展表明，相对较少的甲基化位点，一些随着年龄的增长而高甲基化，另一些则随着年龄的增长而低甲基化，可以以惊人的准确度预测人类的实际年龄。表观遗传时钟还可以预测人类的死亡风险，通用的哺乳动物表观遗传时钟可以预测寿命差异很大的哺乳动物物种个体的年龄。表观遗传时钟在人类的整个生命周期中滴答作响，从受孕开始，它们在体外的正常人类细胞中滴答作响，但在胚胎细胞或多能细胞中没有。用Yamanaka因子重编程可将表观遗传时钟重置为零。

相关研究发表在《Genome Biology》上，文章标题为：“Ageing as a software design flaw”。

综上所述，这些发现令人惊讶，因为表观遗传时钟的准确性很高，它们与死亡率的关系，以及时钟通过重新编程重置。然而，表观遗传时钟背后的机制存在争议，它们是衰老的驱动者还是乘客尚不清楚。

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生物学中信息的概念有着悠久的历史，生物系统可以被视为高度复杂的信息系统。同样，老化可能与信息衰退或丢失有关的观点也被提出，特别是在老化的信息理论的背景下。根据这一理论，DNA损伤导致的遗传表观遗传信息随着年龄的增长而丢失，是导致衰老的主要原因。一种假设是，错误在DNA中累积，破坏了基因组中的信息，最终破坏了组织稳态，导致衰老。更广泛地说，几十年来，一种或多种生物硬件(包括DNA)的错误或损伤会累积并推动衰老过程的观点一直很流行。通过硬件，我涵盖了生物系统的所有元素，包括器官、组织和生命的基本单位、细胞及其结构(线粒体、端粒、蛋白质、DNA等)，其中大多数在某种程度上被假设在衰老过程中很重要。

然而，如果导致老化的过程不是不可避免的分子损伤的产物，而是软件的内在特性呢?在这种情况下，研究人员将软件定义为遗传程序，即DNA代码，它协调单个细胞如何成为一个能够繁殖的成年人，最终实现进化目的。该项研究中，研究人员提出并探讨了一个假设，即老化可能不是硬件中不可避免的磨损或累积的分子损伤的结果，而是由软件本身的设计缺陷引起的。讨论了衰老的操纵及其如何支持这一假设，承认例外，最后提出了未来研究的领域。

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