衰老过程中，基因组维护活动与整合性基因组活动之间存在一种持续存在的不平衡现象

《GeroScience》：A conserved post-maturity imbalance between housekeeping and integrative genome activity in aging

　　

摘要

衰老生物学目前仍缺乏一个全面的机械性解释，来说明在没有单一初始病理因素的情况下，为什么在性成熟后功能衰退会加速。在这里，我们整合了跨物种的表观遗传学、转录组学和蛋白质组学数据集，以测试衰老是否与两种基因组分区之间的失衡有关：一种是维持细胞基本功能的管家基因（Housekeeping genes，简称HG），另一种是支持特定组织功能的整合基因（Integrative genes，简称IntG）。我们重点关注HG，因为这部分基因组定义了细胞修复、蛋白质稳态、生物合成和细胞自主生存的基本能力；因此，HG输出的变化可能有助于区分潜在的上游调控变化和下游的损伤特征。在各个数据集中，我们观察到性成熟后的一致性差异：在低更新率的组织中，HG的转录份额减少，而IntG启动子的甲基化逐渐变得更加分散，甲基化与mRNA之间的Spearman相关系数为rho = ?0.15至?0.28（五个组织，p < 0.05，FDR），mRNA与蛋白质之间的一致性也较为中等（rho = 0.204，p < 0.001，n = 6,449），表明存在部分转录后的解耦。这些关联与一个持续的发育调控程序相符，该程序使基因组活动转向特定功能，从而牺牲了维护功能。这种解释与超功能/发育理论一致，同时将超功能状态重新定义为不对称发育调控的可能下游结果。尽管因果关系仍需通过实验进行验证，但多组学证据的聚合支持了一个可测试的模型，即恢复HG/IntG的调控平衡可能成为未来调节与年龄相关衰退的实验方向，而不是当前数据所支持的直接转化意义。

图形摘要