中枢代谢基因的变异影响雄性果蝇的寿命

根据北卡罗来纳州立大学的一项新研究,调节能量代谢的重要基因的过度表达可导致雄性果蝇的寿命严重缩短,但对雌性果蝇的寿命只有很小的负面影响。该研究结果涉及人类和其他动物中重要的代谢基因和途径,为男性和女性生命之间的性别差异提供了更多的信息。

北卡罗来纳州立大学的生物学家尝试抑制或过度表达前缘基因,从而产生一种蛋白质,有助于将营养转化为代谢能。基于先前的研究,该基因区域中调节其表达的微小变异被怀疑与寿命差异相关,北卡罗来纳州立大学生物科学的William Neal Reynolds杰出教授和相应的作者罗伯特·安霍尔特说。研究发表在科学报告中。

在这项研究中,来自英国萨里大学的访问学生Julia Frankenberg Garcia和北卡罗来纳州立大学生物科学研究助理教授Mary Anna Carbone抑制了领头羊基因的表达,并发现该基因是必需的。果蝇的发育和生存能力。

“敲除这种基因的表达对于果蝇来说是致命的 - 男性和女性,”Anholt说道,他也是NC州的WM Keck行为生物学中心的负责人。

然后研究人员检查了细胞培养物中前端基因的蛋白质生产控制区域中的许多DNA变体。一些DNA变体比其他DNA变体效果更好,其中一些差异也在体内复制 - 在活果蝇中。

最后,研究人员在果蝇中过表达DNA变异,除了这些不同的DNA变异外,这些果蝇在遗传上是相同的。他们发现,一种特殊的DNA变异使男性果蝇的寿命缩短了近三分之二。具有该DNA变体的雌性具有较短的寿命,但是这种效应比雄性小得多。

“这是我们如何将控制中枢代谢酶表达的基因组变异与个体寿命变化联系起来的有力证明,”Anholt说。“即使苍蝇在遗传上是相同的,也有不同的基因 - 基因相互作用,因此雌性遗传背景似乎变得更具保护性。”

安霍尔特说,对男性寿命的巨大影响是出乎意料的。

“这说明基因的重要性,这是发育所必需的,但当过度表达对雄性更具致命性时,”安霍尔特说,“此外,同一基因在所有动物中都保存了对应物,包括人类。”