我科學(xué)家發(fā)現(xiàn)調(diào)控壽命的新基因
27日,記者從西南大學(xué)獲悉,該校資源昆蟲高效養(yǎng)殖與利用全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室代方銀教授團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了調(diào)控壽命的新基因OSER1,並在家蠶等多物種研究中揭示了其延緩衰老和延長壽命的保守性機(jī)制。相關(guān)研究成果近日在國際學(xué)術(shù)期刊《自然通訊》在線發(fā)表。
代方銀介紹,叉頭框蛋白O是目前已確定的少數(shù)幾個人類長壽基因之一,能調(diào)節(jié)與衰老相關(guān)的途徑從而影響壽命。然而,介導(dǎo)這些影響的靶點(diǎn)暫不明確。對此,研究團(tuán)隊(duì)首先查明,叉頭框蛋白O在不同模式動物間的二級結(jié)構(gòu)具有較高保守性,這為利用家蠶篩選叉頭框蛋白O靶基因提供了依據(jù)。
研究團(tuán)隊(duì)在家蠶中鑒定到叉頭框蛋白O的42個候選靶基因,然后利用線蟲高效干涉平臺,對這些候選靶基因在線蟲中的同源基因進(jìn)行干涉實(shí)驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),線蟲的OSER1同源基因表達(dá)降低后,壽命縮短幅度最大。
“對線蟲、家蠶、果蠅、斑馬魚、非洲爪蟾、小鼠、恆河猴與人類進(jìn)行比較分析,發(fā)現(xiàn)其基因組中均存在OSER1的直系同源基因。”論文第一作者、西南大學(xué)資源昆蟲高效養(yǎng)殖與利用全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副教授宋江波說,提高OSER1表達(dá)后,家蠶、線蟲和果蠅3個物種的壽命均顯著延長。
為闡釋OSER1調(diào)節(jié)長壽的作用機(jī)制,研究團(tuán)隊(duì)在家蠶、線蟲和果蠅中進(jìn)行了一系列的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)。研究結(jié)果表明,OSER1是叉頭框蛋白O的直接靶基因,能夠響應(yīng)過氧化氫誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激,並通過提升機(jī)體氧化應(yīng)激防御力而延長壽命。
在后續(xù)研究中,該團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國外專家,通過20萬人血樣測序數(shù)據(jù)庫,將90歲以上的長壽老人與年輕對照組進(jìn)行對比,檢測到OSER1基因中存在49個常見單核苷酸變異,其中7個與長壽顯著相關(guān)。這一結(jié)果進(jìn)一步支持了OSER1影響人類壽命的觀點(diǎn)。(記者黃漢鑫、張國聖)
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