遺傳伴侶的健康衰老

馬克斯德爾布呂克分子醫(yī)學中心(MDC)的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種表觀遺傳機制，這似乎對健康衰老有很大影響。這是一種控制肌肉完整性、壽命和必需糖水平的蛋白質(zhì)。一種蛋白質(zhì)怎么會有這么大的力量？

醫(yī)學發(fā)展中心柏林醫(yī)學系統(tǒng)生物學研究所(BIMSB)的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種對健康肌肉和壽命有很大影響的蛋白質(zhì)。缺乏這種蛋白質(zhì)的動物被稱為LIN-53，與有蛋白質(zhì)的動物相比，它們有嚴重的肌肉缺陷、活動受限和早期死亡。

領導BIMSB基因調(diào)控和細胞命運決策實驗室的巴里斯圖爾孫博士和他的合作者們提出了兩種在蛔蟲體內(nèi)產(chǎn)生LIN-53的具體方法。他們發(fā)表在《衰老細胞》雜志上的研究成果為進一步研究人類蛋白質(zhì)奠定了基礎。

Tursun說：“確定在連接壽命和健康狀況方面發(fā)揮作用的遺傳因素是了解人類健康和與肌肉萎縮相關的衰老相關疾病的關鍵?！?

表觀遺傳因素

LIN-53不僅是一種蛋白質(zhì)，還是一種“組蛋白伴侶”，它與被稱為組蛋白的分子結合，長鏈DNA緊緊纏繞在細胞核中。組蛋白修飾最終可以提高或降低基因表達水平，從而影響生物體的發(fā)育、功能和壽命。LIN-53被認為是一種“表觀遺傳因子”，因為它可以通過與組蛋白相互作用來幫助激活和滅活可能導致遺傳性傳遞給后代的基因，但它不會改變基本的DNA序列。

Tursun和他的同事想知道這種表觀遺傳因素是否會影響生物體的存活時間(壽命)和健康狀態(tài)下生物體的存活時間(健康壽命)。他們還想知道長壽和健康之間是否有直接關系。

Tursun說：“通常，當我們變老時，我們會出現(xiàn)肌肉衰退的衰老癥狀。“這是巧合還是聯(lián)系？如果有，是如何聯(lián)系的？我們的論文是最早顯示表觀遺傳關聯(lián)的論文之一?！?

一個因素，兩條路線

一組分子生物學家和遺傳學家研究了LIN-53在秀麗隱桿線蟲中的作用，秀麗隱桿線蟲只有1毫米長。它也被稱為線蟲，是衰老研究中使用的主要模式生物之一，因為它的許多基因高度保守或在物種間發(fā)現(xiàn)。

這篇論文的第一作者、神秘實驗室的博士后研究員StefanieMthel說：“它是一種如此小的生物，但它在組織、途徑和基因調(diào)控方面仍然與人類相似，因此我們可以將線蟲的結果傳遞給人類。在Charit和MDC的聯(lián)合機構實驗和臨床研究中心(ECRC)。

當研究人員敲除LIN-53基因時，這些蠕蟲表現(xiàn)出活動能力下降，壽命與該基因?qū)娜湎x一樣長。

這清楚地表明，LIN-53在健康肌肉和長壽中發(fā)揮作用。該團隊進一步探索并確定LIN-53通過分子化合物NuRD影響肌肉發(fā)育，同時通過單一化合物Sin3影響壽命。實際上，這些是不同的方式，但它們都涉及LIN-53，這特別有趣，并強烈暗示LIN-53作為健康壽命和壽命之間聯(lián)系的重要性。

“LIN-53是調(diào)節(jié)染色質(zhì)修飾和結構的七種不同分子復合物的一部分，”Mthel說?！拔腋械襟@訝和興奮的是，我們能夠明確定義對健康和長壽非常重要的化合物?！?

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