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北京生命科学研究所发现线虫发育与衰老调控的交叉机制

来自北京生命科学研究所的研究人员发现,线虫的sea-2基因在发育时间调控和衰老过程中发挥关键作用,表明发育时间调控通路与衰老调控通路之间存在相互影响。该研究成果发表于《Development》期刊。

文章的通讯作者是北京生命科学研究所的张宏研究员,第一作者为黄鑫欣,其他研究人员包括张慧。该研究得到了科技部973计划及北京市科委的资助,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,细胞的分裂和分化程序依赖于精密的时间调控。在秀丽线虫(Caenorhabditis elegans)中,已发现一系列异时性基因参与决定各发育时期的细胞行为。此前研究表明衰老过程受基因调控,但衰老是否也受发育时间程序的调控尚不清楚。

在本研究中,研究人员通过遗传筛选发现,sea-2基因参与调控线虫侧线细胞的增殖和分化,这一过程通过控制发育时间通路实现。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,而非正常的不对称细胞分裂。SEA-2蛋白含有一个锌指结构域,研究人员证明sea-2通过作用于其下游靶基因lin-28发挥作用,且这种调控发生在翻译水平。

此外,研究人员还发现sea-2参与剂量补偿效应通路和衰老调控通路,并首次证明衰老调控通路的基因daf-2和daf-16也参与发育时间调控。这一发现表明,发育时间调控通路与衰老调控通路之间存在相互影响。

张宏研究组近年来在自噬研究领域取得了多项重要成果。去年6月,该团队在《Cell》上发表文章,报道了4个多细胞动物特异的自噬基因,发现自噬作用优先降解蛋白聚合物,尤其是在动物发育过程中,选择性自噬倾向于选择具有显著生理学意义的蛋白聚合物,这加深了我们对高等生物中自噬机制的理解。

(责任编辑:glia)