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PLoS Biol:科学家识别出影响机体寿命的关键基因

来源:本站原创 2020-05-12 09:20

2020年5月12日 讯 /生物谷BIOON/ --科学家们认为,人类寿命大约25%的差异是由遗传因素决定的,而其它则是由环境和生活因子所决定的,目前研究人员并不清楚促进机体长寿的所有基因。近日,一项刊登在国际杂志PLoS Biology上的研究报告中,来自克莱姆森大学等机构的科学家们通过研究对果蝇基因组寿命进行了量化变异研究,相关研究结果或为能研究老年人的长寿提供新的见解。

图片来源:Pete Martin/Clemson College of Science

如今研究人员仍然很难确定人类寿命的遗传基础,因此他们就对模型系统进行实验,研究者表示,大约70%的果蝇基因组都能与人类基因组很好地对应;蝇类是自然种群的代表,其非常多样化,在其种群中共有200多万种不同变种。文章中,研究人员使用果蝇特殊的品系及其衍生出的杂交种群来研究在三种不同温度下(18、25和28度)饲养的雄性和雌性果蝇的寿命变化。

研究人员揭示了与果蝇寿命增加相关的基因和基因突变体,并在不同环境、雄性和雌性果蝇机体中确定这些基因和突变体是否相同,一种突变体会被引入种群中,而自然选择法则表明,具有有利特征的变异会存活下来并遗传给后代,而具有有害影响的变异则不会。当研究者对特殊果蝇品系的寿命和微环境变异进行定量遗传分析后,他们发现,果蝇寿命的遗传结构与环境有关,相同的基因和突变体在不同性别果蝇中会产生不同的影响,而且根据其所生长的环境的不同会表现出不同的效应。

这项研究中,研究人员所揭示的突变要比科学界之前认为的要复杂得多,而且研究结果所揭示的不同性别之间的差异让研究者非常惊讶。研究者Mackay表示,如果突变体的平均寿命在雌性中增加的话,那么其就会在雄性中发生减少;这就是一种所谓的拮抗基因多效性(antagonistic pleiotropy)的例子,其意思就是相同的编译会对不同的形状产生相反的效应,在这种情况下就是相同的特征,但其效应却在雄性和雌性中是相反的。

这一点非常重要,因为研究者在理论上已经能够预测到,雄性和雌性中表现的相反的不同影响或会在自然种群中保持不变并诱发寿命的变化,但此前研究者并未观察到诸如这种突变的相关实验范例;此外研究者表示,在他们所发现的与寿命增加的基因中,有1008个基因与其他研究人员此前发现的基因会重叠。

最后研究者Mackay表示,我们很高兴地发现,尽管寿命是由大量基因位点的突变所诱发的一种非常复杂的形状,但其对于大多数复杂特性而言是正确的,共有基因位点的数量完全是有限的,因此后期研究人员还希望能够通过更为深入的研究来一次调查一个基因,随后将不同基因的研究结果进行结合分析。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

Wen Huang,Terry Campbell,Mary Anna Carbone, et al. Context-dependent genetic architecture of Drosophila life span, PLoS Biology (2020). DOI: 10.1371/journal.pbio.3000645

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