衰老与疾病

随着人口的逐渐老龄化,探索衰老的生物学基础及其相关的分子机制已成为现代科学研究的一个重要课题。衰老会引起多器官功能衰减,导致各种衰老相关代谢、神经系统、心血管重大疾病发生和发展。如糖尿病, 骨质疏松症、心力衰竭、冠心病、阿尔茨海默症。另外衰老与肿瘤的发生发展也密切相关。

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衰老新机制!RNA 质量控制

来源:生物360/Alex 2017-03-13 16:07



“最是人间留不住,朱颜辞镜花辞树。”衰老可谓是世上最无可奈何的事情了。虽然科学家们一直在努力了解衰老的过程,以期对抗衰老相关的疾病和保持长寿。但至今人们对衰老的本质及其内在的机制仍是知之甚少。近日,韩国浦项科技大学生命科学系的 Seung-Jae V. Lee 教授与基础科学研究所植物衰老研究中心的 Hong Gil Nam 教授合作,发现 RNA 的质量控制能够影响衰老过程。这一重大发现发表在《Nature Communications》上。

DNA 是遗传信息的携带者,RNA 是遗传密码的编译者,蛋白质是生命活动的执行者。他们三者共同构成中心法则的主体。现有的研究表明,长寿的生物倾向于有更严格的 DNA 和蛋白质质量控制。换句话说,DNA 损伤或是蛋白质质量控制与衰老及衰老相关的疾病密切相关。然而,RNA 质量控制是否对衰老过程有影响?我们不得而知。

研究人员着重研究了一种典型的 RNA 质量控制机制——无义介导的 mRNA 降解(NMD)。这是 RNA 质量控制中关键的一环,会降解那些提前(错误)发生翻译终止的 mRNA。该团队已经成功地证明 NMD 对于秀丽隐杆线虫(C. elegans)的长寿命是至关重要的,秀丽隐杆线虫是研究衰老典型的模式动物。

他们首次发现,秀丽隐杆线虫的 NMD 活性会随着衰老的发生而降低。研究小组随后发现,在已知的长寿秀丽隐杆线虫品种(daf-2 突变体)中,NMD 的活性是显着增强的。该 daf-2 突变体减少了胰岛素的信号传导。

由于 NMD 的主要作用是降解发生错误翻译终止的靶向 mRNA,该团队检索了在 daf-2 突变体中 mRNA 表达量下调的基因。他们发现,yars-2 基因表达量的降低能够部分解释 daf-2 突变体的长寿。以上的证据都表明,NMD 介导的 RNA 质量控制对秀丽隐杆线虫的寿命至关重要。

Lee 教授认为,RNA 质量控制(NMD)与长寿之间存在关联,这一发现为我们研究衰老提供了新的思路。他们期待着,这一发现能够为延长人类寿命和预防衰老相关的疾病方面做出贡献。(生物谷 Bioon.com)

原文出处:

Heehwa G. Son et al.RNA surveillance via nonsense-mediated mRNA decay is crucial for longevity in daf-2/insulin/IGF-1 mutant C. elegans,Nature Communications(2017).DOI:10.1038/ncomms14749.
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