研究结果推进“转座子的老化理论”

一项新的研究增加和加强联系,使科学家提出了“转座子的老化理论。”Transposons are rogue elements of DNA that break free in aging cells and rewrite themselves elsewhere in the genome, potentially creating lifespan-shortening chaos in the genetic makeups of tissues.

当细胞变老,之前的研究表明,紧紧缠绕异染色质包装,通常禁锢转座子变得宽松,允许他们溜走染色体和移动到新的位置,破坏正常细胞的功能。与此同时,科学家们表明,潜在的相关干预措施,如限制卡路里或操纵某些基因,可以在实验室动物寿命明显延长。

“在这份报告中大步向一个真正的因果关系的可能性,”斯蒂芬·希尔芬迪博士说,布朗大学的生物学教授,一项新的研究的资深作者美国国家科学院院刊》上。“到目前为止,已经联系和建议我们所有人有意义,但在科学的不同之处在于,你需要数据来支持你的观点。”

许多证据

教师领导的新结果,研究者詹森•伍德,来自几个实验全面和直接的连接这些点在削弱异染色质,转座子表达增加,衰老和寿命。

在一组实验中,研究小组在视觉上被转位因子在水果跳来跳去的行为苍蝇因为他们年龄。他们特殊的基因片段插入身体脂肪细胞,相当于人类肝脏和脂肪细胞在苍蝇发绿光的转位因子特定基因组中走动的时候。科学家在显微镜下可以看到一个清晰的模式如何发光的“陷阱”照亮了越来越多的苍蝇。

转座子的增加活动并不像苍蝇长大的稳定。“飞到了一定年龄,然后起飞成倍增长,”Wood说。数据显示,转座因子的时间活动真正开始增加紧密与苍蝇开始死亡的时候。

几个本文实验还表明,一个关键干预已知增加寿命,低卡路里的饮食,显著延迟转座子活动增加的发病。

进一步探索转座子表达式和寿命之间的关系,团队测试的影响操纵基因已知改善异染色质镇压不仅发现苍蝇,而且在哺乳动物。例如,增加表达的基因苏(var) 3 - 9,这有助于形成异染色质,扩展最大飞行寿命从60到80天。提高表达的基因称为Dicer-2,使用小RNA通路来抑制转座子,明显增加寿命。

最后,他们发现一种抗艾滋病药物称为3 tc,抑制活化的转座子及其基因组中移动到新的位置,可以恢复一些寿命苍蝇,有一个突变,禁用Dicer-2。

更多的事情要做

新结果,希尔芬迪说时间还是不太的声明完全转座子是导致衰老的健康影响。

“他们让强大的故事,”他说。“我们开始把骨架上的肉。”

但新的实验计划。例如,团队将有意鼓励转位因子的表达式是否损害健康和寿命。另一种方法是使用强大的CRISPR基因编辑技术特别是禁用基因组内的转位因子的动员能力。如果干预影响寿命,它会告诉,希尔芬迪说。

团队还将继续开发药物干预的希望增加其疗效和学习更多关于它的安全。

布朗还领先一个新的970万美元的赠款与纽约大学和罗彻斯特大学的进一步推进转座子在衰老的研究。

而转座子似乎是衰老的一个重要因素,希尔芬迪和伍德说,他们很可能只有一组广泛的过程的一部分,随着时间的推移损害健康。

“有很多潜在的机制,影响衰老过程,”伍德说。“有很多事情,但我们认为这是其中之一。”