L'étude de Mouche affiche à des jeux de voie d'ARN le rôle principal dans la santé et la longévité normales

Les Êtres Humains et d'autres animaux transportent des séquences escrocs d'ADN dans leurs éléments transposables appelés de génomes (TEs). Pour empêcher réussir TEs à leur progéniture, ils utilisent la voie de piRNA dans leurs organes reproducteurs pour bloquer les éléments d'être actifs en leur sperme et oeufs. Avec une étude neuve dans les mouches, les biologistes de Brown University sont les premiers pour prouver que l'anti-TE activité de la voie de piRNA fonctionne également dans un tissu cellulaire non-reproducteur normal, le gros fuselage de mouche, et qu'elle aide à supporter la durée de vie de l'animal.

« Elle a exigé pour la santé normale et longévité, » a dit M. Stephen Helfand, auteur supérieur de l'étude dans des Transmissions de Nature et un professeur de la biologie chez Brown University.

La Plupart Des états précédents de piRNA au travail en dehors de des organes reproducteurs étaient dans le cancer ou les cellules souche, avec une étude le proposant peuvent également être présentes dans un sous-ensemble de neurones adultes de mouche, mais personne n'avait jamais mesuré ses conséquences dans la santé et le vieillissement normaux.

Dans les expériences abouties par l'étudiant de troisième cycle Brian Jones de Brown, l'équipe de recherche a cheminé plusieurs composants de la voie, tels que la présence des piRNAs et l'expression des gènes associés de « piwi » et de « flamenco », dans le gros tissu cellulaire des mouches. Le gros fuselage est apparenté aux tissus de graisse animale et de foie dans les mammifères et contribue également aux mouches des systèmes immunitaires.

Effets sur la santé Significatifs

Une Fois Que les chercheurs confirmaient que la voie de piRNA était en activité dans un tissu cellulaire normal et mature, ils ont entrepris plusieurs expériences pour voir ce qui s'est produit dans les mouches quand elles ont assommé des composants de la voie. Par exemple, avec le gène de piwi allé, les mouches ont eu de manière significative moins de piRNAs que les mouches qui ont eu une copie.

Pour voir si une voie compromise menait à la transcription non réprimée de TEs, les chercheurs avaient l'habitude une méthode qui effectue à des cellules le vert de lueur quand TEs particulier déménagent autour dans le génome. Mouches sans piwi allumé vers le haut de brillamment.

Par d'autres mesures, les chercheurs ont constaté que piwi-manquer pilote les dégâts accrus expérimentés d'ADN comparés aux mouches avec un gène fonctionnant de piwi, et pilotent manquer dans ou le piwi ou le flamenco a eu moins de graisse que des contrôles. Les Mouches sans piwi ont succombé à la famine plus rapidement, et les mouches avec l'un ou l'autre des gènes assommés ont vécu des durées de vie considérablement plus courtes que des mouches avec une copie de travail des deux gènes.

Particulièrement, environ quatre dans cinq mouches avec un gène fonctionnant de piwi étaient encore vivants à 60 jours d'âge, mais pratiquement toutes les mouches piwi-manquantes étaient mortes longtemps avant puis. Parmi des mouches avec un gène de flamenco intact, environ la moitié étaient encore vivants à 60 jours, alors que ceux manquant de n'importe quel flamenco étaient morts hors circuit.

Dans une plus expérience, l'équipe a testé si un médicament humain 3TC appelé de VIH ou le lamivudine, qui bloquent la phase requise pour effectuer un élément plus transposable ADN, pourrait sauver des mouches sans flamenco. Il a fait en grande partie, permettant beaucoup de mouches manquant du flamenco pour vivre dernier 60 jours.

Dans de futures expériences, les régimes de laboratoire de Helfand pour essayer d'autres méthodes de prolonger la durée de vie de mouche, par exemple par overexpressing des composants de la voie de piRNA.

La biologie du vieillissement

La découverte que la voie de piRNA fonctionne dans un tissu cellulaire en pleine maturité, sain, non-reproducteur et protège la santé et la durée de vie est une conclusion importante, Helfand a indiqué, mais il n'est pas clair encore à quelle distance la découverte peut prendre la biologie du vieillissement.

« Nous recensons juste qu'il est en ce tissu particulier, et nous quittons la chambre pour la possibilité qu'elle peut être en d'autres tissus dans le fuselage qui ne sont pas gonadiques et ceci peut également être la caisse pour d'autres animaux aussi bien, » Jones a dit. « Il est possible que cette voie ait des rôles en d'autres tissus somatiques. »

Il n'est également pas clair si la voie de piRNA exerce des effets similaires sur la santé dans les mammifères et, en particulier, les êtres humains.

Mais ces dernières années Helfand et collègues chez Brown ont publié plusieurs documents utilisant un grand choix de modèles, y compris les cellules humaines, qui associent ensemble fortement le vieillissement, l'activité accrue de TE, la santé faible et la longévité diminuée. Les découvertes les ont aboutis à poser en principe une « théorie de transposon de vieillissement. »

Maintenant avec une concession $9,6 millions fédérale attribuée plus tôt cette année, le collègue proche John Sedivy, professeur de Helfand de biologie, aboutit un effort de trois ans, de multi-institution pour tester la théorie et pour déterminer si les interventions sont possibles.

Source : Brown University

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Brown University