Elke cel in ons lichaam bevat hetzelfde DNA, toch ziet een hartcel er anders uit dan een levercel en functioneert die anders. Hoe dat komt? Dat is het werk van de epigenetica: het ‘systeem’ dat onze genetische informatie opgeslagen in het genoom beheert en gebruikt.
Dit proces begint al tijdens de embryonale ontwikkeling van een organisme. DNA wat nodig is, wordt toegankelijk, DNA wat niet nodig is, wordt zorgvuldig ingepakt en wegstopt.
Epigenetica als vakgebied bestudeert de invloed van de (omkeerbare) erfelijke veranderingen in de genexpressie die optreden zonder wijzigingen in de sequentie (volgorde van de basenparen) van het DNA in de celkern. Het betreft (duurzame en erfelijk doorgegeven) veranderingen in de schakelaars die de betreffende genen aan of uit zetten, bijvoorbeeld door een aan het gen gehechte methylgroep of door inkapseling van het gen door histonen.
Meerdere factoren, waaronder het milieu, iemands voeding en levensstijl kunnen invloed hebben op deze epigenetische afstelling en daarmee op de gezondheid in het latere leven. Zelfs nog op de gezondheid van generaties daarna. Bij het ouder worden verandert het epigenetisch landschap – de verpakking van het DNA – en dat heeft effect op het goed functioneren van cellen. Genen die voorheen ‘uit’ stonden, kunnen ineens tot expressie komen, terwijl dat eigenlijk niet de bedoeling is. Onderzoekers kunnen die epigenetische veranderingen nu meten en daarmee proberen iemands biologische leeftijd te bepalen.
Om biomarkers te vinden die de biologische leeftijd vaststellen worden wiskundige algoritmen (epigenetische klokken) ontworpen. De epigenetische klok is gebaseerd op DNA-methylatieniveaus, waarbij de accumulatie van methylgroepen in iemands DNA-moleculen wordt gemeten. Een bekend voorbeeld hiervan is de Horvath clock.
Literatuur:
- https://www.biomaatschappij.nl/product/epigenetica/
- https://www.biomaatschappij.nl/artikel/veroudering-je-bent-zo-jong-als-je-dna-epigenetisch-is-afgesteld/
- https://www.axios.com/2022/11/30/aging-humans-dog-lifespan-methylation
- https://www.quantamagazine.org/epigenetic-clocks-predict-animals-true-biological-age-20220817/
- https://healthtopics.vetmed.ucdavis.edu/health-topics/canine/calculating-your-dogs-age
- https://www.science.org/content/article/here-s-better-way-convert-dog-years-human-years-scientists-say
- https://www.nih.gov/news-events/news-releases/nih-researchers-reframe-dog-human-aging-comparisons