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科学家为狗设计出新的年龄换算公式

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发表于 2020-7-15 17:52:28 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 Remdesivir 于 2020-7-15 17:53 编辑

新华社北京7月14日新媒体专电 据法新社7月9日报道,一条众所周知的换算法则认为,狗的年龄乘以7,即可换算成人类成长周期相对应的年龄。但美国国家卫生研究院7月9日发表在《细胞系统》杂志上的一项研究称,针对狗一生中基因组生物学变化的研究发现,随着时间推移,实际年龄换算比率会发生变化。

狗和人类,实际上包括所有哺乳动物,都经历着相同的成长历程:出生、婴儿期、少年、青春期、成年和死亡。

科学家已经发现DNA上的化学标记与这些不同阶段相对应,这一研究领域被称作“表观遗传学”。被称为甲基的分子附着在DNA的某个特定片段,拨到“关闭”位置,就会开启生命的下一阶段。

该研究资深作者、圣迭戈大学的特里·伊德克将这些模式比作基因组上的皱纹。他说,“我倾向于认为,这很像你看一个人的脸,根据皱纹、头发灰白程度和其他特征来猜测这个人的年龄”,“这些不过是分子层面的类似特征”。

伊德克和同事研究了104只拉布拉多猎犬的甲基化模式,这些拉布拉多猎犬的年龄从几周到16岁不等。然后将结果与人类的甲基化模式进行比较。

科学家们能够设计出一种更复杂的公式,更好地匹配对照狗与人类的生命阶段——但你需要用科学计算器才能算出结果。

这个公式是“人类对照年龄=16×ln(狗的年龄)+31”(记住,是小写字母“l”和“n”)。你可以用谷歌尝试计算,如果你的狗已经两岁了,输入引号内公式:“16×ln(2)+31”,然后点击计算,结果是“42”。

根据这个公式,一只8周的小狗大约相当于9个月大的人类婴儿。拉布拉多犬的平均寿命为12岁,也大致相当于人类70岁的预期寿命。
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 楼主| 发表于 2020-7-15 18:11:04 | 显示全部楼层
1岁的狗相当于人31,2岁相当于42, 3岁相当于48, 4岁相当于53  ..... 7岁的狗相当于人62, 8岁的狗相当于64,20岁的狗才相当于人78,40岁相当于人90.....
这好像有点奇怪, 90的人很多, 40岁的狗没听说过。1岁狗狗才性成熟没多久,这就31啦?
对指数衰减的转换模式表示谨慎怀疑
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 楼主| 发表于 2020-7-15 22:20:16 | 显示全部楼层
本帖最后由 Remdesivir 于 2020-7-15 22:30 编辑

看到这个新闻,开始觉得有趣, 后来开始纠结指数型转换公式, 结果本宝宝一晚上都在研究狗狗和人的年龄转换, 把结果放一下,毕竟算了一晚上狗的年龄。
首先, 这个新闻的小编翻译错了学校,这个研究是加州大学圣迭戈分校的教授做的。
报道的原文在这里:https://www.cell.com/cell-systems/fulltext/S2405-4712(20)30203-9,  全世界都可以免费看全文。作者是个牛人,写过cytoscape。
用DNA甲基化来评估衰老, 这是个有趣的概念。 但是如果把公式应用范围扩展到狗狗20岁,就可以看到14岁以后基本是转换年龄趋平,如果这已经是最优拟合结果,本宝宝觉得这说明DNA甲基化不是个衡量衰老的好指标。

这是扩展到20岁的转换图:

无标题.png

本宝宝理想中的狗狗年龄转换是这样的:
无标题2.png
这图是用了几个年龄对(0.75-18, 10-70,15-90),草拟了一个函数,纯数学拟合的,没生物学分子层面依据,而且还存在曲线不过零点的问题,被本宝宝强制过零点了,哈哈,只是形式上看起来蛮合理而已


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 楼主| 发表于 2020-7-15 23:08:37 | 显示全部楼层
仔细看了一下这个文章, 狗狗和人的年龄转换其实是个副产品,不过报道的时候被小编们写成了最大卖点, 不过也是,跟人们说道狗狗的年龄有人看,写表观遗传能吓跑一大批。
做了104只狗狗的SyBS测序,中国一个国级科研项目的全部项目款可能还不够测这么多狗狗的甲基化,羡慕一下,中国大部分研究者比起来连乞丐都不如。
文章中说对于单个物种DNA甲基化与年龄呈现高度相关,但是狗狗和人年龄转换在较大年龄段的转换又挺奇怪的,如果两个物种的DNA甲基化各自呈现了年龄高相关,按说它们之间转换时不应该这种年龄相关性就消失了(狗狗高龄段的人年龄转换趋平就相当于这两个物种至少有一个,DNA甲基化与年龄的高相关性消失)。本宝宝又研究了原文中的拟合图,Figure 3C, 显然这个图拟合的不太好啊, 从狗狗6岁以后,拟合曲线就和实际数据发生了偏移,这个自然对数函数拟合显然不是最优解。
从图像上来看,一个可以快速改善拟合度的方法是减小常数值,增加对数函数前的常数值, 比如改成22ln(x)+20, 会让这个拟合曲线看起来更靠近上方的数据大部队。
不过,用对数函数,迟早会出现平台,所以应该是这个拟合函数不太合适。
两个物种,如果某一事物的一个指标都呈类似的高相关性的,
那么这两个物种, 针对这个事物,之间的转换关系应该是线性,或类线性的,不太可能出现对数函数这种转换关系


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