PNAS：衰老過程的罪魁禍首——轉座子
日期：2016-11-04 08:57:54
多年來，科學家們一直在研究遺傳因素對衰老的貢獻，但是成果甚少。
在過去的十年中，科學家們已經開始認識到非編碼序列在我們基因組中所起的重要生物作用。一種特別“狡猾”的非編碼元件——高度重復的轉座子，能將自己插入到我們基因組中任何可訪問的部分，從而有可能對細胞功能產生顯著的影響。現在，美國布朗大學的Stephen Helfand帶領的一項研究，將轉座子確定為衰老過程中的罪魁禍首，相關研究結果發表在《PNAS》雜志。
隨著我們年齡的增長，我們開始失去異染色質——基因表達受抑制的染色質區。這項研究的第一作者Jason Wood想知道，解開衰老秘密的關鍵，是否就存在于這些基因組區域。為了弄清這一點，他決定專注于：隨著時間的推移，異染色質中的轉座子發生了什么？
雖然轉座子研究歷來依靠體外疾病模型，但是Wood轉而采用了一種整個生物體的方法，集中于遺傳學上高度易處理的果蠅。他修改了一種現有的報告系統，用分子熒光法可視化一個稱為脂肪體的果蠅組織中的轉座子。
Wood說：“你不必殺死動物，并安裝它的大腦。你只是麻醉它，在它活著的時候觀察它，讓你縱向地觀察轉座子，而不犧牲動物。把它放在試管里，讓它變老，并且每隔五天對它進行評估。”
為了收集關于“Drosophila轉座子表達”的信息，Wood對來自大腦和脂肪體的樣品進行了RNA測序。該團隊發現，隨著年齡的增加，轉座子運動增多，并可能受到飲食限制的阻礙，飲食限制已知可減緩Drosophila衰老。
接下來，Wood想從藥理學上調節體內轉座子介導的衰老機理。他用逆轉錄酶抑制劑拉米夫定（3TC）處理果蠅，這會抑制轉座子，并觀察到，隨著年齡的增加，轉座子運動下降。當他把3TC提供給過度表達轉座子的突變果蠅時，它們明顯比未經處理的果蠅更為長命。
現在，Wood和他的團隊決定剖析有什么機制發揮了作用。他說：“如果衰老過程的一部分沒有這些轉座子的沉默和激活，那么，抑制它對于防止衰老中的細胞損傷可能是有用的。”
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