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2023

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05

衰老过程也受发育时间程序调控


来自北京生命科学研究所的研究人员发现了线虫的sea-2基因在发育的时间调控过程和衰老调控中的作用,这表明发育时间调控通路和衰老调控通路之间是会相互影响的。这一研究成果公布在《发育》(Development)上。

 

文章的通讯作者是北京生命科学研究所的张宏研究员,第一作者是黄鑫欣,其他研究人员还包括张慧,这项研究由科技部973计划,北京市科委资助,在北京生命科学研究所完成。

 

在多细胞生物体的发育过程中,各个细胞的分裂和分化的程序都离不开精密的时间调控。在秀丽线虫(Caenorhabditis elegans)中,人们已经发现了一系列的异时性基因参与决定各个发育时期的细胞行为。之前的研究表明衰老过程是受基因调控,但衰老过程是否也受发育时间程序的调控尚不清楚。

 

在这篇文章中,研究人员利用线虫进行遗传筛选发现了sea-2基因参与调控线虫侧线细胞的增殖和分化,这是通过控制发育时间通路来完成的。在sea-2突变体中,线虫在第三幼虫阶段(L3)会继续进行增殖性细胞分裂而不是正常的不对称细胞分裂。SEA-2编码一个含有锌指结构域的蛋白,研究人员证明sea-2是通过作用于它下游的靶基因lin-28来起作用的,而且这种调控方式是在翻译水平的调控。

 

此外,研究人员还发现sea-2参与了剂量补偿效应通路和衰老调控通路并在其中发挥重要作用,同时首次证明了衰老调控通路的基因daf-2和daf-16也参与发育的时间调控,这一研究表明发育时间调控通路和衰老调控通路之间是会相互影响的。

 

张宏研究组近年来在自体吞噬研究领域获得了许多重要的成果,去年6月还在Cell上发文,报道了4个多细胞动物特异的自噬基因,发现自体吞噬作用优先降解蛋白聚合物,尤其是在动物体发育的过程中,选择性自体吞噬倾向于选择具有显著生理学意义的蛋白聚合物,这让我们对高等生物中自噬机制有了进一步了解。

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