術(shù)語(yǔ)介紹

等位基因：一個(gè)基因多種可能形態(tài)中的一種。每種在其DNA序列中含有一個(gè)明顯的突變。例如，一個(gè)“有害等位基因”是一個(gè)導(dǎo)致疾病的基因的一種形態(tài)。

氨基酸：合成蛋白質(zhì)的基本化學(xué)原料。在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中，不同的氨基酸串聯(lián)在一起形成一條鏈，然后折疊成蛋白質(zhì)。

拮抗性多效基因：由喬治·C.威廉斯提出的一種對(duì)衰老做出進(jìn)化論解釋的理論。如果一個(gè)基因在生命早期的收益大于生命晚期的成本，那么它可能會(huì)被選擇用來縮短生命晚期的壽命。生存回路就是一個(gè)例子。

堿基：遺傳密碼的四個(gè)“字符”——A、C、T和G，是一種被稱為堿基或核堿基的化學(xué)基團(tuán)。A=腺嘌呤，C=胞嘧啶，T=胸腺嘧啶，G=鳥嘌呤。RNA（核糖核酸）含有一種叫作尿嘧啶（U）的堿基，而非胸腺嘧啶。

堿基對(duì)：DNA的扭曲“拉鏈”上的“牙齒”。被稱為堿基的化學(xué)物質(zhì)組成一條DNA鏈，每條鏈的方向相反，堿基吸引與其相對(duì)的一方形成一個(gè)堿基對(duì)——C與G配對(duì)，A與T配對(duì)（除了在RNA中，在RNA中是A與U配對(duì)）。

生物追蹤/生物黑客：利用儀器和實(shí)驗(yàn)室測(cè)試來監(jiān)測(cè)身體，以決定如何選擇飲食、運(yùn)動(dòng)和其他生活方式，從而使身體機(jī)能達(dá)到最佳狀態(tài)。千萬別和生物黑客混為一談，生物黑客是一種自助強(qiáng)身健體的方法。

癌癥：細(xì)胞不受控制地生長(zhǎng)而引起的一種疾病。癌細(xì)胞可能形成團(tuán)塊或腫塊，稱為腫瘤，并可以通過一種叫作轉(zhuǎn)移的過程擴(kuò)散到身體的其他部位。

細(xì)胞：生物體的基本單位。活生物體中的細(xì)胞數(shù)量從一個(gè)（如酵母）到千萬億個(gè)（如藍(lán)鯨）不等。一個(gè)細(xì)胞由蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、糖類和核酸四個(gè)關(guān)鍵大分子組成，這些大分子使細(xì)胞能夠發(fā)揮功能。除此之外，細(xì)胞可以合成和分解分子，可以移動(dòng)、生長(zhǎng)、分裂和死亡。

細(xì)胞重編程：細(xì)胞從一種組織到發(fā)育前一階段的變化。

細(xì)胞衰老：這一過程發(fā)生于正常細(xì)胞停止分裂并開始釋放炎癥分子時(shí)，有時(shí)是端粒縮短、DNA損傷或表觀遺傳噪聲引起的。盡管衰老細(xì)胞看起來處于“僵尸”狀態(tài)，但它們?nèi)匀换钪盟鼈兣懦龅难装Y分泌物破壞周圍的細(xì)胞。

染色質(zhì)：纏繞在被稱為組蛋白的蛋白質(zhì)支架上的DNA鏈。常染色質(zhì)是一種開放式的染色質(zhì)，允許基因被開啟，而異染色質(zhì)是一種封閉式的染色質(zhì)，阻止細(xì)胞讀取某個(gè)基因，這個(gè)過程也叫作使基因沉默。

染色體：細(xì)胞DNA卷繞在蛋白質(zhì)周圍形成的一個(gè)緊密的結(jié)構(gòu)。不同生物的基因組排列成不同數(shù)量的染色體，人類細(xì)胞中有23對(duì)染色體。

互補(bǔ)性：用于描述任何兩個(gè)可以相互形成一系列堿基對(duì)的DNA或RNA序列。每個(gè)堿基與一個(gè)互補(bǔ)方形成一個(gè)鍵：（DNA中的）T或（RNA中的）U與A形成一個(gè)鍵，C與G形成一個(gè)鍵。

CRISPR：讀作“crisper”。它是在細(xì)菌和古細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)的一種免疫系統(tǒng)，被用作基因組工程工具，在基因組的精確位置切割DNA。CRISPR是“規(guī)律間隔成簇短回文重復(fù)序列”的縮寫，是宿主基因組的一部分，包含交替重復(fù)序列和外來DNA片段。CRISPR蛋白質(zhì)，如Cas9——一種DNA切割酶，在尋找并破壞病毒DNA時(shí)，將其用作“分子識(shí)別圖”。

DAF-16/FOXO：作為沉默信息調(diào)節(jié)因子的盟友，DAF-16/FOXO是一種被稱為轉(zhuǎn)錄因子的基因控制蛋白，它能激活細(xì)胞防御基因，上調(diào)這些基因可以延長(zhǎng)蠕蟲、蒼蠅、老鼠甚至可能還有人類的壽命；它同時(shí)是Daf-2延長(zhǎng)蠕蟲壽命所需的物質(zhì)。

去乙酰基化：通過酶去除蛋白質(zhì)中的“乙酰”標(biāo)記。組蛋白去乙酰化酶（HDAC）去除組蛋白中的乙酰基會(huì)使組蛋白變得更緊湊，這樣就可以關(guān)閉某個(gè)基因。沉默信息調(diào)節(jié)因子是依賴NAD的去乙酰化酶。脫酰作用是一個(gè)包羅萬象的術(shù)語(yǔ)，包括去除乙酰基，以及去除其他更奇特的標(biāo)記，如丁酰基和琥珀酰基。

去甲基化：去甲基化即去除甲基，由組蛋白去甲基化酶（KDM）和DNA去甲基化酶（TET）進(jìn)行。甲基的附著是通過組蛋白或DNA甲基轉(zhuǎn)移酶（DMT或DNMT）實(shí)現(xiàn)的。

可拋棄體細(xì)胞：由托馬斯·柯克伍德提出的一個(gè)假說。物種進(jìn)化的目的是快速生長(zhǎng)和繁殖，或建立持久的身體，但兩者不可兼得。在自然環(huán)境中，因資源有限，所以兩者無法同時(shí)實(shí)現(xiàn)。

DNA：脫氧核糖核酸的縮寫，為細(xì)胞發(fā)揮功能或病毒復(fù)制編碼所需信息的分子。雙螺旋形態(tài)，類似于扭曲的梯子或拉鏈。堿基（縮寫為A、C、T和G）位于梯子或拉鏈的兩側(cè)，兩側(cè)伸展的方向相反。堿基能夠相互吸引，A與T配對(duì)，而C與G配對(duì)。這些字母的序列被稱為遺傳密碼。

DNA雙鏈斷裂（DSB）：發(fā)生于兩條DNA鏈斷裂，產(chǎn)生兩個(gè)游離端的時(shí)候。可由Cas9或I-PpoI這樣的酶來完成。細(xì)胞修復(fù)DNA以防止自己死亡，有時(shí)會(huì)改變斷裂處的DNA序列。為了改變DNA序列而啟動(dòng)或控制這一過程被稱為基因組工程。

DNA甲基化時(shí)鐘：DNA甲基化標(biāo)簽的數(shù)量和位置的變化可以用來預(yù)測(cè)壽命，可以用來標(biāo)記從出生起的時(shí)間。在生物體的表觀基因組重編程或克隆的過程中，甲基標(biāo)記被移除，從而會(huì)逆轉(zhuǎn)細(xì)胞的年齡。

酶：一種蛋白質(zhì)，由數(shù)個(gè)氨基酸鏈組成，這些鏈折疊成一個(gè)球，可以進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，這些化學(xué)反應(yīng)通常耗時(shí)較長(zhǎng)，或者永遠(yuǎn)不會(huì)發(fā)生。例如，沉默信息調(diào)節(jié)因子是一種利用NAD從組蛋白中去除乙酰基的酶。

表觀遺傳：指細(xì)胞基因表達(dá)的改變，但DNA編碼不會(huì)發(fā)生改變。相反，DNA和DNA包裹的組蛋白會(huì)被可移動(dòng)的化學(xué)信號(hào)“標(biāo)記”（見去甲基化和去乙酰基化）。表觀遺傳標(biāo)記告訴其他蛋白質(zhì)何時(shí)何地讀取DNA，類似于在一本書的一頁(yè)上貼上一張寫著“跳過”的便條，看到這張便條，讀者會(huì)忽略這一頁(yè)，但這本書本身并沒有改變。

表觀遺傳漂移和表觀遺傳噪聲：隨著年齡的增長(zhǎng)，因甲基化的變化而發(fā)生的表觀基因組的改變，通常與個(gè)體暴露于環(huán)境因素有關(guān)。表觀遺傳漂移和噪聲可能是所有物種衰老的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素。DNA損傷，特別是DNA斷裂，是這個(gè)過程的驅(qū)動(dòng)因素。

分化異常：由于表觀遺傳噪聲而喪失細(xì)胞特性。分化異常可能是引起衰老的主要原因（參見表觀遺傳噪聲）。

染色體外核糖體DNA環(huán)（ERC）：染色體外核糖體DNA環(huán)的產(chǎn)生，導(dǎo)致年老細(xì)胞中的核仁裂解，在酵母中，ERC會(huì)分散沉默信息調(diào)節(jié)因子的注意力并導(dǎo)致衰老。

基因：DNA片段，編碼用來制造蛋白質(zhì)的信息。每個(gè)基因是一組指令，用來制造一種特定的分子機(jī)器，幫助細(xì)胞、有機(jī)體或病毒發(fā)揮功能。

基因表達(dá)：基于基因的產(chǎn)物，可以指RNA或蛋白質(zhì)。當(dāng)一個(gè)基因被打開時(shí)，細(xì)胞機(jī)器通過將DNA轉(zhuǎn)錄成RNA和/或?qū)NA翻譯成氨基酸鏈來進(jìn)行表達(dá)。例如，一個(gè)高度表達(dá)的基因?qū)a(chǎn)生許多RNA副本，其蛋白質(zhì)產(chǎn)物可能大量存在于細(xì)胞中。

基因療法：作為一種醫(yī)學(xué)治療手段，將修正的DNA置入人類細(xì)胞。可以通過在特定細(xì)胞的基因組中加入健康的DNA序列來治療甚至治愈某些疾病。科學(xué)家和醫(yī)生通常使用無害的病毒將基因注入靶細(xì)胞或組織，然后該DNA會(huì)被嵌入細(xì)胞現(xiàn)有DNA的某個(gè)部位。CRISPR基因組編輯有時(shí)會(huì)被稱為一種基因治療技術(shù)。

轉(zhuǎn)基因生物（GMO）：轉(zhuǎn)基因生物是指使用科學(xué)工具故意改變其DNA的生物。任何生物都可以通過這種方式被改造，包括微生物、植物和動(dòng)物。

基因組：生物或病毒的整個(gè)DNA序列。基因組本質(zhì)上是一個(gè)巨大的指令集，用于制造細(xì)胞的各個(gè)部分，并指導(dǎo)細(xì)胞的一切行為活動(dòng)。

基因組學(xué)：研究基因組的一門科學(xué)，即研究某一特定生物的全部DNA。該學(xué)科涉及基因組的DNA序列，基因的組織和控制，與DNA相互作用的分子，以及這些不同的成分影響細(xì)胞的生長(zhǎng)和功能的方式。

生殖細(xì)胞：參與有性繁殖的細(xì)胞，包括卵細(xì)胞、精子和發(fā)育成卵細(xì)胞或精子的前體細(xì)胞。生殖細(xì)胞中的DNA，包括任何突變或人為的基因編輯，都可能遺傳給下一代。早期胚胎中的基因組編輯被認(rèn)為是生殖系編輯，因?yàn)槿魏蜠NA的改變都有可能進(jìn)入最終出生的生物體內(nèi)的所有細(xì)胞。

組蛋白：構(gòu)成染色體上DNA包裝核心的蛋白質(zhì)，以及三英尺長(zhǎng)的DNA能裝入細(xì)胞的原因。每個(gè)組蛋白被DNA包裹差不多兩次，就像串在一根線上的珠子一樣。組蛋白的包裝是由酶——比如增加和減少化學(xué)基團(tuán)的沉默信息調(diào)節(jié)因子——控制的。緊密包裝形成“沉默”的異染色質(zhì)，而松散包裝形成開放式的常染色質(zhì)，在常染色質(zhì)中基因可以被開啟。

興奮效應(yīng)：任何殺不死你的東西都能讓你變得更強(qiáng)壯的概念。一定水平的生物損傷或逆境能刺激修復(fù)過程，對(duì)細(xì)胞生存和健康有益。人們觀察到，植物在被噴灑稀釋過的除草劑后會(huì)生長(zhǎng)得更快，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)了這種效應(yīng)。

衰老信息理論：認(rèn)為衰老的成因是信息隨著時(shí)間的推移丟失，主要是表觀遺傳信息的丟失，其中大部分是可以恢復(fù)的。

二甲雙胍：一種從山羊豆中提取的分子，用于治療2型（年齡相關(guān)）糖尿病，可能是一種長(zhǎng)壽藥。

線粒體：線粒體通常被稱為細(xì)胞的“發(fā)電站”，在一個(gè)叫作細(xì)胞呼吸的過程中分解營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以產(chǎn)生能量。它們有自己的圓形基因組。

突變：從一個(gè)基因字符（核苷酸）到另一個(gè)基因字符的變化。DNA序列的變異導(dǎo)致了同一屬的不同生物之間令人難以置信的物種多樣性。雖然有些突變根本不會(huì)產(chǎn)生任何后果，但另一些突變可以直接導(dǎo)致疾病。突變可能是由DNA損傷劑引起的，比如紫外線、宇宙輻射或由酶進(jìn)行的DNA復(fù)制。突變也可以通過基因工程的方法被人為創(chuàng)造。

NAD：煙酰胺腺嘌呤二核苷酸，一種用于超過500種化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)，這種化學(xué)物質(zhì)還參與沉默信息調(diào)節(jié)因子去除其他蛋白質(zhì)（如組蛋白）的乙酰基，以關(guān)閉基因或賦予它們細(xì)胞保護(hù)功能。健康的飲食和運(yùn)動(dòng)可以提高NAD水平。你有時(shí)看到的“+”符號(hào)——見于NAD+——表示它不攜帶氫原子。

核酸酶：一種分解RNA或DNA骨架的酶。斷開一條鏈會(huì)形成一個(gè)缺口，斷開兩條鏈會(huì)導(dǎo)致雙鏈斷裂。核酸內(nèi)切酶從RNA或DNA中間切割，而核酸外切酶從鏈的末端切割。Cas9和I-PpoI這兩種基因組工程工具屬于核酸內(nèi)切酶。

核酸或核苷酸：串聯(lián)在一起形成DNA或RNA的基本化學(xué)單位，由堿基、糖和磷酸鹽組成。磷酸鹽與糖連接形成DNA/RNA骨架，而堿基與其互補(bǔ)的一方結(jié)合形成堿基對(duì)。

核仁：核仁位于真核細(xì)胞的細(xì)胞核內(nèi)，是核糖體DNA（rDNA）基因所在的區(qū)域，以及連接氨基酸形成蛋白質(zhì)的細(xì)胞機(jī)器的組裝地。

病原體：致病微生物。大多數(shù)微生物對(duì)人類沒有致病性，但有些菌株或菌種是有害的。

蛋白質(zhì)：折疊成三維結(jié)構(gòu)的氨基酸鏈。每種蛋白質(zhì)都有特殊的功能來幫助細(xì)胞生長(zhǎng)、分裂和維持功能。蛋白質(zhì)是構(gòu)成所有生物的四大分子（蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、糖類和核酸）之一。

雷帕霉素：又稱西羅莫司，是一種具有免疫抑制功能的化合物。它通過降低T細(xì)胞和B細(xì)胞對(duì)信號(hào)分子白細(xì)胞介素-2的敏感性來抑制其活性，并可通過抑制mTOR（哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白）延長(zhǎng)壽命。

再分化：再分化是在逆轉(zhuǎn)衰老過程中發(fā)生的表觀遺傳改變。

核糖體DNA：核糖體DNA是細(xì)胞內(nèi)生成新蛋白質(zhì)的關(guān)鍵原料。核糖體DNA是核糖體RNA的基因源，后者是核糖體的組成部分。這些分子把氨基酸結(jié)合在一起，使其成為新的蛋白質(zhì)。

RNA：核糖核酸的縮寫。從DNA模板轉(zhuǎn)錄而來，通常用于指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。CRISPR相關(guān)蛋白利用各類RNA作為向?qū)В贒NA中尋找匹配的靶序列。

senolytics：目前正在研發(fā)的有望殺死衰老細(xì)胞以減緩甚至逆轉(zhuǎn)與衰老相關(guān)的問題的藥物。

沉默信息調(diào)節(jié)因子：控制壽命的酶；它們存在于從酵母到人類的生物體中，并且需要NAD+才能發(fā)揮作用。它們從蛋白質(zhì)中去除乙酰基和酰基，以指導(dǎo)它們保護(hù)細(xì)胞免受逆境、疾病和死亡的傷害。在禁食或運(yùn)動(dòng)期間，沉默信息調(diào)節(jié)因子和NAD+水平升高，這可能解釋了為什么禁食和運(yùn)動(dòng)對(duì)健康有益。以酵母中的SIR2長(zhǎng)壽基因命名的哺乳動(dòng)物中的SIRT1～SIRT7（Sir2同系物1～7）基因在防止疾病和身體衰退方面起關(guān)鍵作用。

體細(xì)胞：多細(xì)胞生物中生殖細(xì)胞（卵細(xì)胞或精子）以外的所有細(xì)胞。體細(xì)胞DNA的突變或改變不會(huì)遺傳給后代，除非進(jìn)行克隆。

干細(xì)胞：有可能轉(zhuǎn)變成一種特定類型的細(xì)胞或分裂成更多干細(xì)胞的細(xì)胞。你身體中的大多數(shù)細(xì)胞都是分化形成的，也就是說，它們注定不能變成另一種細(xì)胞，例如，大腦中的一個(gè)細(xì)胞不能突然轉(zhuǎn)變成皮膚細(xì)胞。在身體長(zhǎng)期受損時(shí)，成體干細(xì)胞會(huì)給身體重新注入活力。

鏈：一串相連的核苷酸，可以是DNA，也可以是RNA。當(dāng)互補(bǔ)時(shí)，兩條DNA鏈可以交錯(cuò)著合在一起，堿基配對(duì)形成堿基對(duì)。DNA通常以雙鏈的形式存在，其形狀像扭曲的梯子或雙螺旋。RNA盡管可以折疊成復(fù)雜的形狀，但通常只由一條鏈組成。

生存回路：一種古老的細(xì)胞控制系統(tǒng)，可能已經(jīng)進(jìn)化到能在逆境中將能量從生長(zhǎng)和繁殖轉(zhuǎn)移到細(xì)胞修復(fù)。在對(duì)逆境做出應(yīng)激反應(yīng)后，系統(tǒng)可能無法完全重置，隨著時(shí)間的推移，這會(huì)導(dǎo)致表觀基因組被擾亂和引起衰老的細(xì)胞身份喪失（見拮抗性多效基因）。

端粒/端粒丟失：一種保護(hù)染色體末端不受磨損的帽狀結(jié)構(gòu)，類似于鞋帶末端防止磨損的金屬飾物或繩子燒焦的一端。隨著我們年齡的增長(zhǎng)，端粒會(huì)不斷受到侵蝕，直到細(xì)胞達(dá)到海弗利克極限。這時(shí)細(xì)胞會(huì)認(rèn)為端粒是DNA斷裂處，于是會(huì)停止分裂并衰老。

轉(zhuǎn)錄：把遺傳信息復(fù)制到RNA鏈中的過程，由一種叫作RNA聚合酶的酶執(zhí)行。

轉(zhuǎn)化：基于RNA分子中編碼的指示制備蛋白質(zhì)的過程。由一種叫作核糖體的分子機(jī)器完成，核糖體將一系列組成氨基酸的原料連接在一起。由此產(chǎn)生的多肽鏈折疊成特定的三維物體，稱為蛋白質(zhì)。

病毒：一種具有傳染性的實(shí)體，只有通過劫持宿主有機(jī)體來復(fù)制自己才能生存。有自己的基因組，但技術(shù)上不被認(rèn)為是活的有機(jī)體。病毒感染從人類到植物再到微生物的所有有機(jī)體。多細(xì)胞生物有復(fù)雜的免疫系統(tǒng)來對(duì)抗病毒，而CRISPR系統(tǒng)則進(jìn)化來阻止病毒在細(xì)菌和古細(xì)菌中的感染。

沃丁頓地貌圖：一個(gè)描述細(xì)胞在胚胎發(fā)育過程中如何以三維地形圖的形式被賦予身份的生物學(xué)隱喻。代表干細(xì)胞的彈珠向下滾動(dòng)進(jìn)入分岔的山谷，每個(gè)山谷都標(biāo)志著細(xì)胞不同的發(fā)育途徑。

外源興奮假說：這一觀點(diǎn)認(rèn)為，我們的身體通過進(jìn)化來感知其他物種（如植物）的環(huán)境脅迫信號(hào)，以便在即將來臨的逆境中蟄伏以保護(hù)自己。這就解釋了為什么這么多藥物來自植物。