一．前言

所有生物都會經(jīng)歷熵的增加，表現(xiàn)為遺傳和表觀遺傳信息的丟失。在酵母中，表觀遺傳信息隨著時間的推移而丟失，因為染色質(zhì)修飾蛋白重新定位為DNA斷裂，導(dǎo)致細(xì)胞失去其身份，這是酵母老化的標(biāo)志。使用一種稱為“ICE”（表觀基因組的誘導(dǎo)變化）的系統(tǒng)，我們發(fā)現(xiàn)忠實的DNA修復(fù)行為在生理，認(rèn)知和分子水平上推進(jìn)衰老，包括表觀遺傳景觀的侵蝕，細(xì)胞分化，衰老和DNA甲基化時鐘的進(jìn)步，這可以通過OSK介導(dǎo)的年輕化來逆轉(zhuǎn)。這些數(shù)據(jù)與衰老的信息理論一致，該理論指出，表觀信息的丟失是衰老的可逆原因。

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二．正文：

（Ⅰ）

生命基于細(xì)胞機(jī)械與存儲在基因組和表觀基因組中的信息之間的復(fù)雜相互作用，這可以被認(rèn)為是生物硬件和軟件。老化是由硬件、軟件還是兩者的故障引起的尚不清楚。在1950年代，Szilardand Medawar獨立提出衰老是由DNA損傷引起的突變導(dǎo)致的遺傳信息丟失引起的（Medawar，1952;西拉德，1959）。與衰老最一致的DNA損傷類型是雙鏈DNA斷裂（DSB）

通常，老的理論認(rèn)為衰老是由一個又一個基因突變積累而產(chǎn)生的。

據(jù)此：在1950年代，Szilardand Medawar獨立提出衰老是由DNA損傷引起的突變導(dǎo)致的遺傳信息丟失引起的，推測該假說可能為__________________.，細(xì)胞衰老的過程是細(xì)胞生理狀態(tài)和化學(xué)反應(yīng)發(fā)生變化的過程，最終表現(xiàn)為__________,____________,___________

發(fā)生變化，在細(xì)胞中具體表現(xiàn)為_____________________.

（Ⅱ）

實驗人員先在實驗組小鼠體內(nèi)導(dǎo)入I-Ppol的基因，再向小鼠體內(nèi)注射藥物TAM（他莫昔芬），指導(dǎo)小鼠體內(nèi)細(xì)胞合成I-Ppol,并對小鼠細(xì)胞中DNA雙鏈造成損傷，停止為小鼠提供TAM，等待DSB的DNA自行恢復(fù)雙鏈并引起DNA折疊發(fā)生變化。經(jīng)過該處理的小鼠實驗人員稱之為ICE。

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I-Ppol:一種限制性內(nèi)切酶

TAM：他莫昔芬，內(nèi)分泌系統(tǒng)藥物，可以影響DNA轉(zhuǎn)錄

ICE：表觀基因誘導(dǎo)性變化

DSB：雙鏈斷裂

據(jù)此：研究人員選取了一種更溫和，更精確的方式對DNA造成破壞____________；在實驗中，實驗人員是通過什么方式控制I-Ppol？_________________________；在本實驗中，研究人員_______(是/否)改變了DNA的序列。

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（Ⅲ）

由圖可知，ICE處理過后的小鼠表觀遺傳年齡顯著上升，經(jīng)過長時間的觀察（三周），小鼠沒能檢測出異常的基因突變的情況；

這一現(xiàn)象推翻了長期以來人們所認(rèn)為的________________________________

如果你是研究人員，你將如何繼續(xù)該實驗，進(jìn)而證明缺失的表觀遺傳促進(jìn)細(xì)胞衰老？

__________________________________________________________

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三．參考答案：

（Ⅰ）(端粒學(xué)說)；(形態(tài)，結(jié)構(gòu)，功能)；（核體積增大，核膜內(nèi)折；通透性降低；水分減少，體積變小……）

（Ⅱ）(I-Ppol限制性內(nèi)切酶)；(注射TAM或者停止注射TAM)：否

（Ⅲ）（衰老是由一個又一個基因突變積累而產(chǎn)生的/突變積累理論）；略

四．參考資料：

Tianyan Liu,?et al.?Loss of epigenetic information as a cause of mammalian aging.?Cell. Available online 12 January 2023

https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.12.027

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【文獻(xiàn)速遞】新知22 表觀遺傳信息喪失 或為動物衰老原因？

Tianyan Liu,?et al.?Loss of epigenetic information as a cause of mammalian aging.?Cell. Available online 12 January 2023

https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.12.027

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