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研究人员发现，衰老突变动物的基因组中积累了“遗传包袱”“通常，当我们年轻健康时，我们的基因组会很好地处理所有这些转座子，将它们储存起来。但如果在衰老期间或在不健康的突变体中，一个人如何处理我们基因组中所有这些‘extra baggage’呢?” 在《公共科学图书馆·遗传学》杂志上的一项新研究中，波士顿大学医学院(BUSM)的研究人员测试了一个问题，即这些可移动的基因元素是如何在正常和突变动物的基因组中积累的。他们的研究使用了果蝇的模型生物，果蝇12%的基因组是由转座子组成的，而转座子在我们的DNA中占了40%以上，这是人类的一个很好的替代品。 根据研究人员的说法，一般来说，幼小的动物会整齐地储存转座子，所以它们会保持有序和安静。然而，一些研究人员现在发现，当动物衰老时，使转座子沉默的自然过程随着年龄的增长而减少，转座子就会被激活。“减缓衰老的破坏继续是生物医学研究的一个重要目标，这项研究的目的是确定在衰老过程中激活的转座子是否可以在年老的基因组中移动和积累，”Lau说。 Lau实验室的团队利用全基因组测序和生物信息学表明，正常的老年果蝇可以阻止转座子在基因组DNA中积累，尽管转座子rna在衰老过程中仍然升高。然而，携带影响RNA干扰途径突变的患病动物，在衰老过程中似乎会在基因组中堆积更多的这些转座子副本。 为了观察这种情况是否可以治疗，研究人员使用遗传技巧来改善果蝇的RNA干扰途径，这有助于老年果蝇防止转座子RNA的升高。此外，他们还观察到这些经过改造的果蝇的寿命延长了，这种结果类似于找到一位伟大的治疗师，他可以与你讨论问题，而不会让转座子这样的“额外包袱”继续拖累你。 在基因组之外，BUSM的研究人员还发现转座子可以作为染色体外的环状dna积累。这些神秘的圆圈与基因组不同，也被发现存在于癌细胞中。虽然基因组转座子只在突变果蝇中积累，但这些圆圈甚至可能在正常果蝇中积累。 Lau实验室未来的工作将是继续研究转座子环状dna在衰老过程中是如何积累的;以及在年老动物中RNA干扰的增强是否也可以停止环状DNA，除了转座子RNA。“也许我们都可以使用一些好的疗法，不仅对我们的情绪状态，也对我们的基因组，”Lau补充道。 Journal Reference: Nachen Yang, Satyam P. Srivastav, Reazur Rahman, Qicheng Ma, Gargi Dayama, Sizheng Li, Madoka Chinen, Elissa P. Lei, Michael Rosbash, Nelson C. Lau. Transposable element landscapes in aging Drosophila. PLOS Genetics, 2022; 18 (3): e1010024 DOI: 10.1371/journal.pgen.1010024 |
