Le « modèle de WormJam » neuf a pu fournir des analyses précieuses dans le vieillissement humain

modèle Communauté-établi de promesse de prises de métabolisme de vis sans fin pour une compréhension plus grande du vieillissement

Que les vis sans fin peuvent-elles nous indiquer au sujet du vieillissement humain ? Beaucoup plus que vous penserait ; comme recherche aboutie par l'institut de Babraham mais faire participer des chercheurs des disciplines multiples réunis de l'autre côté du monde a montré. Dans un boîtier des papiers, les plus tardifs dont est aujourd'hui publié dans les frontières en biosciences moléculaires, les chercheurs décrivent comment un effort de collaboration a développé un modèle convenu unique de flux métabolique dans des elegans appelés de la vis sans fin minuscule un C., et comment les chercheurs d'institut de Babraham ont employé ce modèle pour comprendre plus au sujet de la tige entre le métabolisme et le vieillissement.

Le métabolisme alimente la durée ; convertissant la nourriture en énergie pour des processus cellulaires et assurer une alimentation en synthons de répondre aux besoins de l'organisme. D'une manière primordiale, le métabolisme joue une fonction clé dans la longévité de modulation, autant de des gènes qui sont connus pour étendre la durée de vie font ainsi en modifiant le flux de l'énergie et des signes en cellules et en travers des tissus. Il y a démonstration de cette relation montrée par l'influence du régime et la restriction sévère de calorie à la durée de vie dans beaucoup d'organismes, y compris des êtres humains.

Les elegans de C. est l'un des meilleurs organismes modèles pour vérifier le procédé du vieillissement à cause de sa courte durée (2 ou 3 semaines) et d'outils génétiques facilement disponibles. Il partage également plusieurs de ses voies métaboliques de faisceau avec des êtres humains et plusieurs des lecteurs génétiques principaux en déterminant la durée de vie des vis sans fin se sont avérés pour faire la même chose chez l'homme.

« Un barrage principal pour exploiter entièrement le potentiel des elegans de C. comme outil de recherches était le manque d'un modèle unissant tout qui a été connu au sujet du métabolisme d'elegans de C., » dit Janna Hastings, un stagiaire de PhD dans le laboratoire de Casanueva à l'institut de Babraham. « Pour surmonter ceci, nous avons commencé un effort global d'équipe pour réconcilier l'information existante et contradictoire sur des voies métaboliques dans des elegans de C. dans un modèle communauté-convenu unique et avons lancé le moyen donnant droit de WormJam en 2017. »

Le laboratoire de Casanueva aux elegans de l'utilisation C. d'institut de Babraham pour comprendre comment le métabolisme change pendant le cours normal du vieillissement et comment un grand choix d'interventions qui changent des flux métaboliques peut étendre la longueur et la qualité de vie. Les changements matériels évidents des vis sans fin vieillissantes se dirigent vers la perte de capacités métaboliques centrales pendant que les vis sans fin vieillissent. Le modèle métabolique développé était valeur à leur recherche mais a eu une limitation principale ; il le meilleur s'est réfléchi ce qui se produisait pendant la phase de croissance de C.elegans, pas la phase vieillissante.

« Un de principal défi que nous faisons face à quand étudiant le vieillissement est que les outils de modélisation procurables sont optimisés pour des animaux ou les cellules qui sont en cours d'élevage, qui ne se produit pas chez les animaux âgés, » explique M. Olivia Casanueva, chef de groupe dans le programme d'Epigenetics à l'institut de Babraham.

Confronté avec ce défi, les chercheurs re-ont optimisé l'outil de modélisation utilisant des caractéristiques des sources multi-omic (transcriptomics et metabolomics) et pouvaient adapter l'outil pour étudier des flux métaboliques pendant le vieillissement.

La pertinence du modèle avec comprendre les modifications métaboliques qui se produisent pendant le vieillissement a été validée dans le laboratoire en étudiant les vis sans fin vieillissantes. La recherche a recensé un certain nombre de métabolites qui changent de manière significative avec l'âge et ont indiqué une goutte dans le fonctionnement mitochondrial avec l'âge.

Les mitochondries sont la centrale électrique de la production d'énergie dans la cellule et leur fonctionnement se baissant dans des êtres humains plus âgés peut être central au vieillissement et à beaucoup de maladies relatives à l'âge telles qu'Alzheimer. Les chercheurs demandés si les outils optimisés neufs pourraient prévoir quelles métabolites produites par les mitochondries pourrait être le plus affecté par âge.

« La prévision modèle était tout à fait précise, car elle a prévu cette oxaloacétate, un moyen principal pour la production de l'énergie, devenait limitante dans les vis sans fin âgées, » a dit M. Casanueva. « Nous savons que de toutes les métabolites qui peuvent supplément à la source alimentaire pour les vis sans fin vieillissantes, l'oxaloacétate est l'une métabolite qui produit l'effet le plus robuste - durée de vie s'étendante jusqu'à de 20%. »

Ainsi, que les vis sans fin peuvent-elles nous indiquer au sujet du vieillissement humain ? Beaucoup plus maintenant, grâce au modèle de WormJam et le développement suivant pour adapter ceci pour des études de vieillissement.

« Cette re-optimisation du modèle pour les animaux vieillissants représente une avance technique significative pour l'inducteur et permettra des prévisions plus précises des flux métaboliques pendant le vieillissement, » conclut M. Casanueva. « En développant notre compréhension du modèle expérimental du vieillissement, nous pouvons gagner l'analyse précieuse dans ce qui se produit chez l'homme - prenant une mesure vers réaliser un vieillissement plus sain. »