和人类相同,生物钟也操控着狗的变老。
图:SERGEY RYUMIN/GETTY IMAGES
苏格兰牧羊犬Buckaroo本年才14岁。但有个观念虽然驳斥谣言了却仍然盛行:狗狗1岁等于人类7岁。这么算下来,Buckaroo简直便是个百岁老人了。这个老说法的来历或许是由于狗和人的平均寿数分别为10岁和70岁,但现在,研讨人员供给了一个新公式,能够更精确地核算出狗狗的年纪,并且具有真实的科学依据。
这项研讨是依据老龄化研讨中一个相对较新的概念:一个人的一生中,DNA的化学修饰会发作所谓的表观遗传时钟。而在特定的DNA序列中参加甲基,能够追寻人类的生物年纪。换句话说,便是疾病、不良的生活方式和基因对咱们身体的影响。因而,有些研讨小组会将一个人的DNA甲基化状况转换为年纪估值,乃至是其寿数的猜测值。
而其它物种跟着年纪的添加也会阅历DNA甲基化。比方老鼠、黑猩猩、狼和狗。为了找出这些时钟与人类版别的差异,来自圣地亚哥加利福尼亚大学的遗传学家Trey Ideker及其搭档从狗下手,开端了研讨。虽然人类这最好的朋友在进化前期就与人类不同,但它们是一个很好的比较方针,由于狗狗与咱们生活在相同的环境中,也接受着与人类类似的医疗服务。
一切的狗,不管哪个种类,都遵从着类似的发育轨道,即在10个月左右进入青春期,在20岁之前逝世。可是为了更好的进步发现狗身上与变老相关的遗传要素的时机,Ideker他们把要点放在了一个种类上:拉布拉多猎犬。
研讨人员选了104只从4周到16岁不等的狗,扫描它们基因组中的DNA甲基化形式。剖析显现,狗狗(至少是拉布拉多猎犬)和人类的某些基因组区域的确存在类似的与年纪相关的甲基化,且突变率很高。当比照方针是幼犬和年轻人,或老狗和晚年人时,这些类似就更显着了。最重要的是,他们发现,在人类和狗这两个物种的变老过程中,与发育有关的某些基因组也有相同的甲基化现象。这表明,变老的某些方面其实是发育的连续。
西雅图华盛顿大学的生物学家Matt Kaeberlein评论道:“此前咱们已知,狗身上跟着变老而呈现的疾病和功用阑珊,与人类是相同的,而这项研讨则供给了新的依据,证明在狗的变老过程中,也会发作与人类似的分子改变。这展现出了狗和人类共有的表观遗传时钟的美丽特征。”
研讨人员还将狗的甲基化改变率与人类的表观遗传时钟相匹配,然后得出了一个狗龄核算公式,也便是将狗狗的年纪换成人类年纪的算法,即等于16 ln(狗龄) + 31——狗实践年纪(从出世开端核算天然月)的天然对数,乘以16,再加上31。
用这个公式算下来,狗和人的生命阶段似乎是共同的。例如,一只7周大的小狗相当于一个9个月大的人类婴儿,两个婴儿都刚刚开端长牙。这个公式也很好地将拉布拉多猎犬的平均寿数(12岁)与全世界人类的预期寿数(70岁)匹配了起来。总的来说,犬科动物的遗传时钟节拍比人类快得多。依据这个公式,2岁大的狗子看上去仍是小狗,但实践上它现已到了中年。
来自伯明翰阿拉巴马大学的进化生物学家和变老专家Steve Austad表明:“试验现已证明,跟着年纪添加,人和狗的DNA甲基化都在逐步添加。”他不觉得这有什么古怪的,但他以为,假如能将这个试验应用到不同种类的狗身上,或许会得到一些很风趣的成果。
这是Kaeberlein团队的方针之一,他们开端了一项新研讨,将对一切种类的狗的老化遗传特征进行调查。他期望能够找到答案,解说为什么有的狗寿数更短、病痛更多。
所以,依据新公式,咱们上头说到的苏格兰牧羊犬Buckaroo终究多少岁了?让人快乐的是,它现在只要73岁,并且仍然聪明。
蝌蚪五线谱编译自sciencemag,译者狗格格,转载须授权