O estudo da mosca mostra o maior protagonismo dos jogos do caminho do RNA na saúde e na longevidade normais

Os seres humanos e outros animais levam seqüências desonestos do ADN em seus genomas chamados elementos transposable (TEs). Para impedir passar TEs a sua prole, empregam o caminho do piRNA em seus órgãos reprodutivos para obstruir os elementos de ser activos em seus esperma e ovos. Com um estudo novo nas moscas, os biólogos de Brown University são os primeiros para mostrar que a anti-TE actividade do caminho do piRNA igualmente se opera em um tecido não-reprodutivo normal do corpo, o corpo gordo da mosca, e que ajuda a sustentar a vida do animal.

“Exigiu para a saúde normal e longevidade,” disse o Dr. Stephen Helfand, autor superior do estudo em comunicações da natureza e um professor da biologia em Brown University.

A maioria de relatórios precedentes do piRNA no trabalho fora dos órgãos reprodutivos estavam no cancro ou as células estaminais, com um estudo sugerindo o podem igualmente estam presente em um subconjunto dos neurônios adultos da mosca, mas ninguém tinha medido nunca suas conseqüências na saúde e no envelhecimento normais.

Nas experiências conduzidas pelo aluno diplomado Brian Jones de Brown, a equipa de investigação seguiu diversos componentes do caminho, tais como a presença de piRNAs e a expressão de genes associados do “piwi” e do “flamenco”, no tecido gordo do corpo das moscas. O corpo gordo é aparentado aos tecidos da gordura animal e do fígado nos mamíferos e igualmente contribui às moscas sistemas imunitários.

Efeitos sanitários significativos

Uma vez que os pesquisadores confirmaram que o caminho do piRNA era activo em um tecido normal, maduro do corpo, conduziram diversas experiências para ver o que aconteceu nas moscas quando bateu componentes do caminho para fora. Por exemplo, com o gene do piwi ido, as moscas tiveram significativamente menos piRNAs do que as moscas que tiveram uma cópia.

Para ver se um caminho comprometido conduziu à transcrição não-verificado de TEs, os pesquisadores usaram um método que fizesse o verde do fulgor das pilhas quando TEs particular se move ao redor dentro do genoma. Moscas sem piwi iluminado acima de brilhantemente.

Por outras medidas, os pesquisadores encontraram que piwi-faltar as moscas experimentadas aumentou dano do ADN comparado às moscas com um gene de trabalho do piwi, e as moscas que faltam no piwi ou no flamenco tiveram menos gordo do que controles. As moscas sem piwi sucumbiram à inanição mais rapidamente, e as moscas com o qualquer um dos genes batidos para fora viveram umas vidas consideravelmente mais curtos do que moscas com uma cópia de funcionamento de ambos os genes.

Especificamente, aproximadamente quatro em cinco moscas com um gene de trabalho do piwi estavam ainda vivos em 60 dias da idade, mas virtualmente todas as moscas defalta estavam inoperantes muito antes de então. Entre moscas com um gene do flamenco intacto, sobre a metade estavam ainda vivo em 60 dias, quando aqueles que faltam todo o flamenco tinham morrido fora.

Em uma mais experiência, a equipe testou se uma droga humana do VIH chamou 3TC ou o lamivudine, que obstrui a etapa necessário para fazer o ADN mais transposable do elemento, poderia salvar moscas sem flamenco. Fez em grande medida, permitindo muitas moscas que faltam o flamenco para viver após 60 dias.

Nas experiências futuras, os planos do laboratório de Helfand para tentar outros métodos de prolongar o tempo da mosca, por exemplo overexpressing componentes do caminho do piRNA.

A biologia do envelhecimento

A descoberta que o caminho do piRNA trabalha em um tecido plenamente desenvolvido, saudável, não-reprodutivo do corpo e protege a saúde e o tempo é encontrar importante, Helfand disse, mas não é claro ainda como distante a descoberta pode tomar a biologia do envelhecimento.

“Nós apenas estamos identificando que está neste tecido específico, e nós estamos saindo da sala para a possibilidade que pode estar em outros tecidos no corpo que não são gonádicos e esta pode igualmente ser a caixa para outros animais também,” Jones disse. “É possível que este caminho tem papéis em outros tecidos somáticos.”

Não é igualmente claro se o caminho do piRNA tem efeitos similares na saúde nos mamíferos e, em particular, nos seres humanos.

Mas nos últimos anos Helfand e os colegas em Brown publicaram diversos papéis usando uma variedade de modelos, incluindo as pilhas humanas, que junto associam fortemente o envelhecimento, a actividade aumentada de TE, a saúde deficiente e a longevidade diminuída. Os resultados conduziram-nos postular do “uma teoria transposon do envelhecimento.”

Agora com uma concessão $9,6 milhões federal concedida no começo desse ano, o colega próximo John Sedivy de Helfand, professor da biologia, está conduzindo um esforço de três anos, da multi-instituição para testar a teoria e para determinar se as intervenções são possíveis.

Source:

Brown University