Оценка хронологического возраста по метилированию ДНК сочинение пример

ООО "Сочинения-Про"

Ежедневно 8:00–20:00

Санкт-Петербург

Ленинский проспект, 140Ж

Сочинение на тему Оценка хронологического возраста по метилированию ДНК

Будущее хронологической оценки возраста в криминалистике * Anjali Abstract Метилирование ДНК является эпигенетическим механизмом, который играет жизненно важную роль в контроле и регуляции экспрессии генов. В последние несколько лет метилирование ДНК широко изучалось в области медицины для понимания сложных заболеваний, но в последнее время наблюдается всплеск исследований, посвященных его потенциальному использованию в криминалистике. Длина теломер является важным маркером для оценки возраста, однако биологическое старение является сложным процессом, и длина теломер не может сообщить обо всех его аспектах, что делает его неточным биомаркером во многих случаях. Недавно было разработано несколько новых биомаркеров возраста повышенной точности и содержания.

Один из этих новых биомаркеров создается путем объединения уровней множественных биохимических рутинных анализов крови (Путин и др., 2016), другие включают информацию о экспрессии сотен генов (Петерс и др., 2015).

Наиболее точными из них являются эпигенетические биомаркеры (Weidner et al., 2014; Peters et al., 2015; Путин и др., 2016), которые стали возможными после выявления возрастных изменений метилирования ДНК. на определенных сайтах CpG Этот новый судебно-медицинский подход анализирует химические метки, прикрепленные к ДНК, а не сами генетические последовательности. Эти молекулы, которые могут включать и выключать гены, добавляются в ДНК на протяжении всей нашей жизни в процессе, называемом метилированием ДНК, и поскольку паттерны метилирования ДНК меняются с возрастом, они могут служить хорошим показателем того, сколько лет подозреваемому. Биомаркеры метилирования ДНК наряду с современными методами оценки возраста черепа (включая зубы) и повиса могут использоваться одновременно для точных измерений среднего значения оценки возраста по этим трем методам. Это может содержаться в программном обеспечении, где можно сделать количественную среднюю оценку прогнозирования возраста. Эта разработка программного обеспечения опирается на обширные будущие исследования, но может потребовать времени, труда и затрат, поскольку 3 из них будут объединены в один этап анализа.

Ключевые слова: эпигенетика; Метилирование ДНК; оценка возраста;

Введение

Некоторые из обычно используемых методов основаны на морфологии зубов и удлинении / эпифизарном оссификации кости, но химические методы, включающие рацемизацию аспарагиновой кислоты, накопление свинца, сшивки коллагена, химический состав зубов и гликозилирование белков, также были многообещающими в качестве потенциальных. новые методы оценки возраста.

На фронте молекулярной биологии укорочение теломер, митохондриальные мутации и перестройки круга иссечения единственного суставного Т-клеточного рецептора были изначально встречены с энтузиазмом, но низкая точность этих анализов быстро уменьшила надежду на то, что эти методы будут регулярно применяться в судебные расследования. Метилирование ДНК, по-видимому, имеет меньшую биологическую изменчивость и лучшее разрешение, чем созревание скелета и зубов. Более того, в отличие от созревания скелета и зуба, метилирование ДНК не имеет конечной стадии. Другое преимущество метилирования ДНК заключается в том, что международная исследовательская деятельность во многих областях добавляет быстро растущие объемы знаний и свободно доступные данные.

Для анализа требуется лишь небольшое количество крови или слюны, и это также делает метод более этически приемлемым как для научных исследований, так и для практического использования, чем современные радиологические методы.

Обзор литературы

Грегори Ханнум и соавт. (2012)

Они строят количественную модель старения, используя измерения на более чем 450 000 маркеров CpG из цельной крови 656 человек в возрасте от 19 до 101 года, чтобы оценить скорость, с которой метилом индивидуума стареет, что фактически соответствует схеме транскрипции. Эти маркеры позволяют прогнозировать возраст различных типов тканей и организмов. Они выполнили метильное профилирование по всему геному для большой когорты индивидуумов и на основе их результатов была построена прогнозирующая модель скорости старения. С началом таких научных исследований в области генетики была заложена основа для будущих задач, связанных с оценкой возраста на основе ДНК.

Джа Хён, Шин, Чой, Ян и Ли (2013)

Они заявили, что на молекулярном уровне в тканях и органах происходят некоторые изменения в результате старения. Эти изменения являются основой для судебно-медицинских экспертов для разработки методологий для оценки возраста живого человека или мертвого тела. Первоначально основное внимание уделялось генам, которые считались фактором старения, но в конечном итоге это были эпигенетические механизмы (механизм экспрессии генов), особенно для генов, которые функционируют в метаболических и репарационных путях ДНК.

Он разработал предиктор возраста, который был способен оценить возраст большинства тканей и типов клеток, используя 8000 образцов из 82 наборов данных массива метилирования ДНК Illumina, охватывающих 51 здоровую ткань и типы клеток.

Бекаерт, Камаландуа, Сапико, Вурде и Декорте (2015)

Они сделали акцент на улучшенном определении возраста образцов крови и зубов с использованием выбранного набора маркеров метилирования ДНК. Они отобрали 4 возрастных гена (ASPA, PDE4C, ELOVL2 и EDARADD) и определили уровни метилирования CpG из 206 образцов крови как умерших, так и живых людей (возрастной диапазон: 0–91 год). Корреляция между метилированием CpG всех 5 генов (ASPA, ITGA2B, PDE4C, ELOVL2 и EDARADD) и возрастом была впервые оценена для 36 из 206 образцов крови в исследовательской фазе. Метилирование сайтов CpG в ООРА и ЭДАРАДД отрицательно коррелировало с возрастом, тогда как были обнаружены положительные корреляции между метилированием и возрастом для PDE4C и ELOVL2.

Видаль, Лопес и Гонсалес (2016)

В этой опубликованной статье говорится, что эпигенетические биомаркеры являются наиболее точными биологическими маркерами возраста, основанными на метилировании ДНК, которое называется мерой возраста метилирования ДНК (DmAM). Новое исследование DmAM было проведено в цельной крови (WB) 8 сайтов CpG, отобранных в качестве наиболее информативных на тренировочном наборе из 390 здоровых субъектов. DmAM с 8 CpG показал лучшую точность, чем другие DmAM, основанные на нескольких CpG в независимом наборе проверки из 335 субъектов. Так как можно изучать новый 8 CpG DmAM в одной мультиплексной реакции с удлинением чувствительного к метилированию однонуклеотидного праймера (MS-SNuPE), методологию, основанную на коммерчески доступных реагентах и ​​работающую в капиллярных электрофорезных секвенаторах, высокую стоимость ДНК избегали метилирования микрочипов.

Видаки, Баллард, Аллифери, Миллер, Баррон, Корт (2017)

Целью данного исследования было использование возрастных паттернов метилирования ДНК для создания точной модели для прогнозирования хронологического возраста с использованием данных из цельной крови. Различные анализы метилирования по всему геному показали значительное снижение глобальных уровней метилирования ДНК с возрастом. Изменения в характере метилирования ДНК вследствие старения быстро наблюдаются в течение первых месяцев жизни человека и в течение всего детства. В общей сложности 45 сайтов CpG, связанных с возрастом, были отобраны на основе их сообщенных возрастных коэффициентов в предыдущем исследовании. Было идентифицировано 23 из этих сайтов CpG, которые могли бы внести значительный вклад в моделирование прогнозирования возраста, а множественный регрессионный анализ, проведенный с использованием этих маркеров, обеспечил точный прогноз возраста (R2 = 0,92, средняя абсолютная ошибка (MAE) = 4,6 года). Однако, применяя машинное обучение, а точнее обобщенную модель регрессионной нейронной сети, прогнозирование возраста значительно улучшилось (R2 = 0,96) с MAE = 3,3 года.

Арадас, Филлипс и Лареу (2017)

В этом обзоре были оценены наиболее широко распространенные гены, содержащие сайты метилирования, технологии обнаружения, статистический прогнозирующий возраст анализ и потенциальные причины расхождений в оценках возраста. Судебно-медицинское определение возраста первоначально основывалось на исследовании костей и зубов, но в последние годы проводится все больше исследований, основанных на вариабельности, проявляемой эпигенетическими биомаркерами, включая метилирование ДНК. которая является наиболее понятной эпигенетической сигнатурой в геноме. Это химическая модификация, которая в геномах млекопитающих преимущественно происходит у 5′-атома углерода [C5] в остатках цитозина, за которыми следует гуанин (так называемый CpG-динуклеотид), что приводит к 5-метилцитозину. В этой статье обсуждается несколько современных моделей прогнозирования возраста в криминалистике, в которых говорится, что первое применение метилирования ДНК для оценки возраста с использованием дискретного числа сайтов CpG было разработано Weidner et al. в 2014 году. Исследование состояло из модели 3-CpG, включающей один сайт CpG, расположенный в трех независимых областях генома.

Шьямалика Гопалан и др. (2017)

Предыдущие определения сайтов CpG, которые имеют сильную корреляцию с хронологическим возрастом, были в основном сосредоточены на популяции, проживающей в развитых странах, однако не было известно, сходны ли возрастные паттерны метилирования ДНК в этих локусах в широком диапазоне. спектр человеческого генетического и экологического разнообразия. Поэтому Гопалан и ее коллеги исследовали паттерны метилирования по всему геному, используя ДНК, полученную из слюны и цельной крови.

Они выявили сильную тенденцию гипометилирования с возрастом в гене DDO, особенно в ткани слюны, обнаруженной в организме. Фермент, который кодируется DDO дезаминирует D-аспарагиновую кислоту и неферментативное накопление D-аспарагиновой кислоты в живых тканях, зависит от возраста и настолько выражен в тканях с низким оборотом, что был предложен в качестве биомаркера для старения (Helfman and Бада 1975)

De-Paoli Iseppi et al. (2017)

Поскольку возраст животных имеет огромное значение для экологов, чтобы оценить и сделать выводы об изменениях, происходящих в экосистеме. В данной статье рассматривается схема оценки возраста генома животных, включая людей. В этом мини-обзоре они обобщают современные знания о наблюдаемых возрастных изменениях ДНК CpG у млекопитающих, рептилий, птиц и рыб.

Мэтт Уоррен (2018)

Согласно этой статье, новые методологии подозрительных исследований на основе ДНК основаны на исследованиях, которые анализируют химические метки, прикрепленные к ДНК, а не сами генетические последовательности и эти молекулы (метки), которые могут включать и выключать гены, быть добавленным в ДНК на протяжении всей нашей жизни в процессе, называемом метилированием ДНК, и изменение паттерна метилирования в течение всей жизни человека является ключом к настоящей методологии. Поскольку эти методы способны раскрыть намного больше о образе жизни подозреваемого (метилирование также связано с риском смертности и всеми другими патологиями), могут возникнуть правовые и этические вопросы, поэтому необходимо обеспечить, чтобы новые меры защиты конфиденциальности и правила должны быть более строгими с точки зрения того, что вы можете делать с образцами ДНК.

Vidaki, kayser (2018)

Дифференциальная скорость метилирования ДНК среди тканей и индивидуумов чрезвычайно важна для судебно-медицинских экспертов, поскольку она имеет ряд криминалистических применений, включая:

<Р> а. определение типа ткани биологического следа человека,

<Р> б. оценка возраста неизвестного донора и

<Р> с. различие между монозиготными близнецами

В статье также обобщается самая последняя литература, относящаяся к вышеупомянутым трем темам судебно-эпигенетических исследований, в которой серьезным образом рассматриваются ограничения и практические аспекты метода. Регуляция экспрессии генов с помощью «переключателей» метилирования ДНК, где метилированный промотор гена (черные леденцы на палочке) обычно приводит к инактивации генов путем «блокирования» механизма транскрипции, (B) вариации метилирования ДНК в разных тканях (кровь и слюна) одного и того же человека, где различия метилирования ДНК происходят либо тканеспецифическим, либо тканевым способом, в различных местах, связанных с геном, (C) вариация метилирования ДНК между индивидуумами одной и той же монозиготной пары близнецов, которая может быть стохастической, связанной с заболеванием (красный стрелки), или из-за различий в выборе образа жизни, и (D) будущей концепции эпигенетического снятия отпечатков пальцев, где дифференциальное профилирование метилирования ДНК может привести к одновременному прогнозированию источника ткани пятна и выбора возраста и образа жизни человека, полезного для расследования места преступления и расследования интеллект.

Поделиться сочинением
Ещё сочинения
Нет времени делать работу? Закажите!

Отправляя форму, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности и обработкой ваших персональных данных.