Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • mmif-2019
  • biokhaking
  • techweek

Как работает «ген долголетия»

Генетики раскрыли секрет долголетия мух-мутантов

Пресс-центр МФТИ

Ученые из Московского физико-технического института, Института молекулярной биологии им. Энгельгардта РАН, Института биологии Коми НЦ УрО РАН и компании Insilico Medicine (США) установили, на какие гены воздействует мутация, продлевающая жизнь дрозофил. Сравнение активности генов мух-долгожителей и контрольной группы насекомых проясняет механизмы старения и выявляет мишени для лекарств против возрастных заболеваний. Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports (Moskalev et al., Transcriptome Analysis of Long-lived Drosophila melanogaster E(z) Mutants Sheds Light on the Molecular Mechanisms of Longevity).

«Активность генов управляет всеми функциями клетки и в конечном итоге организма в целом, – поясняет руководитель исследования Алексей Москалёв, заведующий лабораторией продолжительности жизни и генетики старения МФТИ. – Если установить, какие гены более, а какие менее активны в разных возрастах у долгоживущих линий животных в сравнении с короткоживущими, можно лучше понять биологию долголетия».

Прежде чем ставить многолетние эксперименты на млекопитающих, биогеронтологи проверяют свои гипотезы на животных с небольшой продолжительностью жизни. Мухи-дрозофилы – удобная модель, поскольку их геном хорошо изучен и содержит 40% генов заболеваний человека, а продолжительность жизни составляет всего пару месяцев. Технологии разведения этих насекомых и редактирования их генома хорошо отработаны. Кроме того, у дрозофил присутствуют два пола, в отличие, например, от нематод.

Авторы работы использовали специально выведенную линию, или «породу», дрозофил, у которой выключена одна из двух копий гена под названием E(z). Этот ген способен регулировать активность других генов. Такие мухи-мутанты живут значительно дольше своих собратьев и демонстрируют большую устойчивость к неблагоприятным условиям. Но на какие именно гены воздействует мутация, до сих пор было неясно.

Российские ученые подтвердили благоприятный эффект мутации: она увеличила продолжительность жизни дрозофил в среднем на 22–23%.

Longevity1.jpg

Влияние гетерозиготной мутации в E(z) на продолжительность жизни самцов (а) и самок (б). M, Max – увеличение средней и максимальной продолжительности жизни соответственно. Рисунки из статьи в Scientific Reports – ВМ.

В ходе эксперимента мух морили голодом, травили паракватом и подвергали 35-градусной жаре. Дрозофилы-мутанты продемонстрировали повышенную устойчивость ко всем этим факторам. Более того, был обнаружен неожиданный эффект мутации на размножение.

«Известно, что увеличение продолжительности жизни дрозофил за счет мутаций часто сопровождается снижением репродуктивной способности. Однако в нашем случае, напротив, наблюдалось повышение плодовитости самок-мутантов во всех возрастных группах», – прокомментировал результаты исследования Алексей Москалёв.

Longevity2.jpg

Подтвердив положительное влияние мутации, ученые сравнили активность генов у обычных дрозофил и у мутантов. Для этого использовали метод секвенирования продуктов всех активных генов клетки (транскриптома). Обнаружилось 239 генов, количество продуктов которых значимо отличалось у долго- и короткоживущих близкородственных групп. Эти гены влияют в том числе на обмен веществ.

«Мы выяснили, что мутация вызывает глобальную перестройку метаболизма организма. Она влияет на метаболизм углеводов, жиров и нуклеотидов, а также на активность генов иммунитета и регуляцию биосинтеза белков», – добавил Москалёв.

В перспективе авторы исследования предпримут попытку еще больше увеличить продолжительность жизни дрозофил при помощи комбинаций различных факторов химической и физической природы. В конечном счете цель состоит в том, чтобы превысить так называемый видовой предел продолжительности жизни, то есть максимальную задокументированную длительность жизни особей данного вида. 

Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru


Читать статьи по темам:

продолжительность жизни мутация экспрессия генов Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Сколько Indy нужно для продления жизни?

Максимальную продолжительность жизни дрозофил обеспечивает умеренное количество белка мутантного гена Indy (от англ. I’m Not Dead Yet – я еще не умер); немного меньшую – его избыточная экспрессия. Мухи с двумя нормальными копиями этого гена живут значительно меньше.

читать

Секрет их долголетия

Японское долголетие объяснили разрывами в ДНК: они оказались барьером на пути вредных мутаций клеток в пожилом возрасте

читать

Новый «ген долголетия» нашли у амишей

Люди с мутацией в гене SERPINE1 живут в среднем на 10 лет дольше, и в целом такие жители общины здоровее.

читать

Почему женщины живут дольше мужчин

Новое исследование добавляет эмпирических доказательств «гипотезе защищённой X-хромосомы», предложенной, чтобы объяснить, почему самцы стареют быстрее, чем самки.

читать

Долго жить не запретишь

Говорить о победе над старостью еще очень рано. Тем не менее, уже сделанные открытия дают надежду, что когда-нибудь «лекарство от старости» – или хотя бы замедляющее старость – все-таки будет создано.

читать