Ученые обнаружили генетические варианты, связанные со старением

06.06.20159040

Ученые из Университета Алабамы в Бирмингеме (University of Alabama, США) обнаружили новые генетические варианты группы генов, ответственных за процессы роста, размножения, старения и метаболизма. Результаты их исследования, опубликованные в журнале Proceedings of the National Academy of Science, послужат основой для будущих исследований, направленных на изучение заболеваний и методов лечения человека.

В молекулярные пути клетки, опосредуемые инсулин/инсулиноподобным сигналингом и мишенью рапамицина (IIS/TOR), вовлечена важная группа генов, которая регулирует процессы роста, размножения, старения и клеточный метаболизм в ответ на факторы окружающей среды, такие как питание или стресс.

Ученые под руководством Тони Шварц (Tonia Schwartz), исследователя из UAB Office of Energetics, решили изучить эту важную группу генов и провести масштабный эволюционный анализ этих генов у рептилий и млекопитающих, чтобы проследить эволюцию этого сигнального механизма. Рептилии близки с млекопитающими, но в этих группах сильно различаются метаболические процессы. Новое исследование стало крупнейшим исследованием сигнального механизма IIS/TOR, как по числу изученных генов, так и количеству исследованных видов.

Ученые секвенировали гены 18 рептилий и использовали эти и ранее опубликованные данные для сравнения того, как 61 ген сигнального механизма IIS/TOR эволюционировал у 32 млекопитающих и 34 рептилий.

Исследователи выяснили, что многие гены сигнального механизма IIS/TOR с разной скоростью эволюционировали у рептилий и млекопитающих, кроме того, гены IIS/TOR, участвующие в активации сигнального механизма, например, гормоны, рецепторы и связывающие белки, эволюционировали гораздо быстрее других генов.

По словам Шварц, ранее было проведено большое число исследований сигнального механизма IIS/TOR, но они проводились на модельных организмах, таких как мыши и плодовые мушки. Основываясь на результатах этой относительно узкой области, ученые ожидали обнаружить минимальные генетические вариации в этом сигнальном механизме.

«Мы не ожидали обнаружить значительное генетическое разнообразие в этом сигнальном механизме, в частности, в ключевых генах, – говорит Шварц. – Изменения белка в основном были сосредоточены на взаимодействующих поверхностях гормонов и их рецепторов, что позволяет предположить, что они могут влиять на то, как активируется сигнальный механизм IIS/TOR, или как он отвечает на сигналы окружающей среды, в том числе у разных видов организмов».

«Это исследование – важный шаг на этапе понимания того, как генетическая изменчивость сигнального механизма IIS/TOR может регулировать изменение обмена веществ, способы размножения и темпы старения организмов. Оно закладывает основу для проведения будущих исследований, направленных на выявление генетических вариантов, которые могут совместно влиять на функционирование этого сигнального механизма. Это может помочь составить представление о метаболических болезнях и болезнях старения, а также методах их лечения», – говорит Шварц.

Будущие исследования будут направлены на изучение функциональной значимости изменений, наблюдаемых в гормонах и рецепторах среди млекопитающих и рептилий, в частности, на изучение ассоциативной взаимосвязи с размножением и темпами старения.

По материалам University of Alabama at Birmingham

Оригинальная статья:
Suzanne E. McGaugh, Anne M. Bronikowski, Chih-Horng Kuo, Dawn M. Reding, Elizabeth A. Addis, Lex E. Flagel, Fredric J. Janzen, Tonia S. Schwartz. Rapid molecular evolution across amniotes of the IIS/TOR network. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2015; 201419659 DOI: 10.1073/pnas.1419659112


Ваш комментарий:
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Чтобы оставить комментарий, необходимо авторизоваться.
Вернуться к списку статей