中央代谢基因的变异影响雄性果蝇的寿命
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北卡罗莱纳州立大学的一项新研究表明，调节能量代谢的一种重要基因的过度表达会导致雄性果蝇的寿命严重缩短，而对雌性果蝇的寿命只有很小的负面影响。这项研究涉及对人类和其他动物很重要的代谢基因和代谢途径，进一步揭示了男性和女性寿命的性别差异。
北卡罗来纳州立大学的生物学家实验抑制或过表达这种先导基因，该基因能产生一种帮助将营养物质转化为代谢能量的蛋白质。北卡罗来纳州威廉·尼尔·雷诺兹杰出生物科学教授罗伯特·安霍尔特(Robert Anholt)说，根据之前的一项研究，该基因调控其表达的区域的微小变化被怀疑与寿命的差异有关一篇描述这项研究的论文发表在科学报告．
在这项研究中，来自英国萨里大学(University of Surrey)的访问学生朱莉娅·弗兰肯伯格·加西亚(Julia Frankenberg Garcia)和北卡罗来纳州生物科学研究助理教授玛丽·安娜·卡波恩(Mary Anna Carbone)抑制了该基因的表达，并发现该基因是果蝇发育和生存能力所需的。
“抑制这种基因的表达对果蝇是致命的，无论雄性还是雌性，”安霍尔特说wm凯克行为生物学中心．
然后，研究人员在细胞培养中检测了领头羊基因的蛋白质生产控制区的一些DNA变异。一些DNA变异比其他的更有效，其中一些差异也在活体果蝇身上得到了复制。
最后，研究人员在果蝇中过度表达了基因相同的DNA变异，除了这些不同的DNA变异。他们发现，一种特殊的DNA变异将雄性果蝇的寿命缩短了近三分之二。携带这种DNA变异的女性寿命较短，但这种影响远小于男性。
安霍尔特说:“这是一个有力的证明，我们可以将控制一种中枢代谢酶表达的基因组的变异与个体寿命的变异联系起来。”“尽管果蝇的基因是相同的，但它们之间的基因相互作用是不同的，因此雌性果蝇的基因背景似乎更具有保护作用。”
安霍尔特说，这对男性寿命的巨大影响是出乎意料的。
“这说明了基因的重要性，它是发育所必需的，但当过度表达对男性来说变得更致命时，”安霍尔特说，“此外，同样的基因在所有动物中都保存了对应的基因，包括人类。”
卡博尼、加西亚和特鲁迪·F.C.麦凯(Goodnight Innovation Distinguished Chair of Biological Sciences)共同撰写了这篇论文。这项工作得到了美国国立卫生研究院AG043490、AA016560和GM059469的资助。
- kulikowski
编辑报告:论文摘要如下。
“领头羊启动子等位基因对果蝇寿命的调节”
作者: Julia Frankenberg Garcia，萨里大学;Mary Anna Carbone, Trudy F.C. Mackay, Robert R.H. Anholt，北卡罗莱纳州立大学
发表: 2017年6月23日，在线科学报告
DOI: 10.1038 / s41598 - 017 - 04530 - x
摘要:每个人的寿命各不相同，但人们对自然遗传变异是如何影响寿命变化的知之甚少。黑腹果蝇世代时间短，遗传背景和饲养环境可精确控制，为研究长寿的遗传基础提供了有利的模型系统。blw基因编码线粒体ATP合酶α亚基。由于代谢率可能影响寿命，我们研究了在共同基因背景下表达的blw启动子中的不同单倍型是否影响寿命。我们扩增了包含不同单倍型的上游启动子序列521 bp，并使用荧光素酶报告系统在体内和体外评估启动子活性。AG单倍型荧光素酶的表达量明显高于GT单倍型。然后，我们在转基因果蝇中过表达了由AG或GT单倍型启动子驱动的blw cDNA结构，结果表明，与GT启动子单倍型相比，AG单倍型也导致了更大的blw cDNA表达和显著的寿命降低，仅在雄性果蝇中。因此，我们的研究结果表明，自然发生的blow调节变异以性别特定的方式影响寿命。
