中樞代謝基因的變異影響雄性果蠅的壽命
根據(jù)北卡羅來納州立大學(xué)的一項新研究,調(diào)節(jié)能量代謝的重要基因的過度表達可導(dǎo)致雄性果蠅的壽命嚴重縮短,但對雌性果蠅的壽命只有很小的負面影響。該研究結(jié)果涉及人類和其他動物中重要的代謝基因和途徑,為男性和女性生命之間的性別差異提供了更多的信息。
北卡羅來納州立大學(xué)的生物學(xué)家嘗試抑制或過度表達前緣基因,從而產(chǎn)生一種蛋白質(zhì),有助于將營養(yǎng)轉(zhuǎn)化為代謝能?;谙惹暗难芯?,該基因區(qū)域中調(diào)節(jié)其表達的微小變異被懷疑與壽命差異相關(guān),北卡羅來納州立大學(xué)生物科學(xué)的William Neal Reynolds杰出教授和相應(yīng)的作者羅伯特·安霍爾特說。研究發(fā)表在科學(xué)報告中。
在這項研究中,來自英國薩里大學(xué)的訪問學(xué)生Julia Frankenberg Garcia和北卡羅來納州立大學(xué)生物科學(xué)研究助理教授Mary Anna Carbone抑制了領(lǐng)頭羊基因的表達,并發(fā)現(xiàn)該基因是必需的。果蠅的發(fā)育和生存能力。
“敲除這種基因的表達對于果蠅來說是致命的 - 男性和女性,”Anholt說道,他也是NC州的WM Keck行為生物學(xué)中心的負責人。
然后研究人員檢查了細胞培養(yǎng)物中前端基因的蛋白質(zhì)生產(chǎn)控制區(qū)域中的許多DNA變體。一些DNA變體比其他DNA變體效果更好,其中一些差異也在體內(nèi)復(fù)制 - 在活果蠅中。
最后,研究人員在果蠅中過表達DNA變異,除了這些不同的DNA變異外,這些果蠅在遺傳上是相同的。他們發(fā)現(xiàn),一種特殊的DNA變異使男性果蠅的壽命縮短了近三分之二。具有該DNA變體的雌性具有較短的壽命,但是這種效應(yīng)比雄性小得多。
“這是我們?nèi)绾螌⒖刂浦袠写x酶表達的基因組變異與個體壽命變化聯(lián)系起來的有力證明,”Anholt說。“即使蒼蠅在遺傳上是相同的,也有不同的基因 - 基因相互作用,因此雌性遺傳背景似乎變得更具保護性。”
安霍爾特說,對男性壽命的巨大影響是出乎意料的。
“這說明基因的重要性,這是發(fā)育所必需的,但當過度表達對雄性更具致命性時,”安霍爾特說,“此外,同一基因在所有動物中都保存了對應(yīng)物,包括人類。”
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