在廣泛的物種中 長壽蛋白會影響幾十個相同的基因
無論一個生物是蠕蟲,蒼蠅,老鼠還是人類,死亡都不可避免地等待著。這些生物不僅有共同的命運,而且根據(jù)一項新的研究,他們可能會分享一些具體的死亡機制。研究人員發(fā)現(xiàn),在所有四個物種中,有46個基因受同一系列“FOXO”蛋白調控,這些蛋白已知在衰老和長壽中起重要作用。“我們首次確定了在進化過程中保守的直接FOXO目標集,”由布朗大學分子生物學,細胞生物學和生物化學助理教授Ashley Webb領導的科學家們寫道。該研究發(fā)表在Aging Cell雜志上。
46個基因共同靶向廣泛的物種 - 那些在整個進化過程中“保守”的物種 - 在新陳代謝,DNA修復和其他重要過程中發(fā)揮作用。先前的研究已經表明,或者至少表明,F(xiàn)OXO基因的操作和突變可以延長或縮短每個生物體的壽命,即使有些生物在大約5億年前的生命樹上相互分離。
在特定細胞或整個組織中,F(xiàn)OXO影響個體生物中的更多基因,而不是在所有四個物種中共同發(fā)現(xiàn)的46個基因。因此,這項新研究的一個關鍵目標是確定哪些基因在衰老和長壽方面可能最重要。“有幾項研究已經發(fā)表,報道了成千上萬的FOXO目標,”韋伯說。“這些研究給我們留下了一個懸而未決的大問題:FOXO在衰老和細胞穩(wěn)態(tài)中的關鍵影響因素中的哪一個?需要多年才能逐一測試每個目標,因此我們詢問哪些目標已被保存通過進化,推斷最重要的目標將是高度保守的。
“這項研究確定了已知為FOXO目標的基因,這是令人放心的,”韋伯說。“但我們也很興奮,因為我們發(fā)現(xiàn)了一些以前沒有發(fā)現(xiàn)的新靶標,并且在所有檢測的物種中都是保守的。”通過揭示FOXO蛋白質影響物種的數(shù)十個已知和以前未知的基因目標,Webb與斯坦福大學的Anshul Kundaje和Anne Brunet進行的這項研究為衰老領域的生物學可能更接近地提供了新的指導。
該數(shù)據(jù)還可以幫助研究人員發(fā)展關于人類FOXO的假設,因為他們與更容易研究的生物有共同之處。“基于我們在小鼠中的發(fā)現(xiàn),我們認為FOXO可能在人體內具有組織特異性靶標,這表明調節(jié)FOXO的活性會對不同組織產生非常不同的影響,”韋伯說。“這很重要,因為它表明影響壽命的干預措施會對不同的組織產生不同的影響。”
最終,開發(fā)利用FOXO蛋白知識積極影響人類健康和長壽的方法是一個關鍵目標,韋伯說。“我們必須了解衰老的中樞調節(jié)因子在正常情況下是如何發(fā)揮作用的,以及在衰老或壓力條件下其功能在多大程度上發(fā)生改變,導致組織惡化,”韋伯說。“換句話說,如果我們想要增強老年人的組織功能,我們首先需要知道正常健康細胞如何發(fā)揮作用,以及為什么它隨著年齡而變得功能失調。”
推薦內容
-
發(fā)現(xiàn)了一種新的霍亂毒素
霍亂弧菌是在150多年前被發(fā)現(xiàn)的,但仍然是全球傳染病的主要原因之一,特別是在流行的低收入國家,霍亂病的爆發(fā)可能導致嚴重的流行病。除了
-
通過機械力調節(jié)胚胎基因
在胚胎發(fā)育期間,遺傳級聯(lián)控制基因活性和細胞分化。在PNAS期刊的新出版物中,維也納大學分子進化與發(fā)展系的Ulrich Technau團隊報告說,除
-
CRISPR引導的鄰近標記解剖基因轉錄的蛋白質組學編排
比以前的方法更強大,從細胞中標記和收獲DNA相關蛋白的新方法可以打開對轉錄控制的更深入的見解?;蜣D錄需要一個復雜的分子編排技巧,其
-
植物自體受精的健身成本
需要另一種植物繁殖或交叉施肥的開花植物的進化是一種常見的變化。然而,科學家尚未充分了解所涉及的遺傳學。為了更好地了解植物如何自...
-
如何阻止令人討厭的潛伏弓形蟲病寄生蟲
三分之一的人有一種隱藏在體內的令人討厭的寄生蟲 - 藏在微小的囊腫中,免疫系統(tǒng)無法消除,抗生素無法接觸。但是新的研究揭示了如何阻止
-
海洋變暖導致更多的毛皮海豹死于鉤蟲感染
洋溫度上升將毛皮海豹幼崽從鉤蟲感染死亡的風險更大,據(jù)新發(fā)現(xiàn)發(fā)表在eLife。海洋溫度上升結果揭示如何可以改變特定的生理過程在海洋哺乳動物
-
基因治療延緩了兒童神經退行性疾病
異染性腦白質營養(yǎng)不良(MLD)是一種致命的神經退行性疾病,最初出現(xiàn)在幼兒身上。它是由Arylsulfatase A(ARSA)酶缺乏引起的 - 這會導致神經
-
是時候進入你的DNA了
MRC Weatherall分子醫(yī)學研究所(MRC WIMM)的研究人員開發(fā)了一種技術,使科學家能夠在虛擬現(xiàn)實中探索DNA的復雜三維結構。在新發(fā)布的預印本
-
研究人員在模仿大腦的微環(huán)境中開發(fā)腦腫瘤的3D組織模型
塔夫茨大學領導的研究人員團隊在模仿大腦的微環(huán)境中開發(fā)了小兒和成人腦癌的三維(3D)人類組織培養(yǎng)模型,這是研究腦腫瘤生物學和藥理學反應的
-
用光構造新的組織形狀
以定制形狀構建生物組織,例如皮膚,肌肉或骨骼,現(xiàn)在又向前邁進了一步。EMBL的研究人員成功地用光遺傳學指導折疊和組織形狀:用光控制蛋白