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《nature》重磅开创性研究:转录过快 衰老加速#衰老

 成靖 2023-04-25 发布于辽宁

2023-04-23 19:19·睡眠之道

No.11 日nature, 眼皮看到了满满蜂窝状,转录过快,衰老加速。

嘭!抗衰老研究最近出大事了。4月11日nature, Ageing source back in 脉搏), 刊登了德国马普衰老研究所的一项开创性的研究成果。生命为什么会衰老?他们的答案你肯定想不到。区别以往大家熟悉的什么端粒变短,干细胞衰竭,或者基因或者表观遗传的改变,NO NO NO都不是。它们认为衰老是RNA聚合酶PolII,加速DNA的转录导致的。怎么样是不是不太懂?听不懂没关系,点个赞容我慢慢道来。

大家都知道蛋白质构成了生命,但是蛋白质从哪来呢?从DNA的转录翻译而来。DNA首先转录成为RNA,RNA再翻译成蛋白质。而RNA聚合酶PolI,就是一种帮助DNA。转录成RNA的酶,它会沿着DNA的模板移动,一边移动一边转录。过往的研究表明,这个过程如果太快或者太慢,都会导致疾病甚至cancer的发生。但是转录过快,导致衰老这还是头一回。

科学家发现了一种全新的衰老机制。而且他们还发现随着年龄的增长,不光是低等生物,像线虫、果蝇,还是哺乳动物、老鼠和和人,Polll的速度都会显著的提升。而如果人为去降低ECU1速度,线虫和果蝇的寿命通常可以延长20%和10%。显然这是一种跨物种保守的衰老机制。控制着每一种真核生物的每一个细胞的衰老过程。但是为什么Poll的加速会导致衰老?会不会仅仅只是加速了某一些特定衰老基因的转录,很快它们自己否定了这一点增速最快的几百种基因,反而那些通用型的基因,跟衰老基因,半毛线关系都没有。

那为什么会加速衰老呢?按作者的意思,有这个三个方面。

首先DNA的编码区既有外显子又有内含子结构基因,转录、加工修饰,不参与蛋白质的合成,所以一般会被减掉,不会转录到RNA里面去。但是如果Polll移动速度过快,来不及区分内含子和外显子,眉毛胡子一把转录过去,基因表达肯定出问题,衰老是必然的。其次Pol I的加速可能会引起环状RNA的形成。虽然因果关系还不明确,但这是一种潜在的衰老因素,最后也是很显然的。心急吃不了热豆腐,加速转录就像一台加速的复印机。就算你转录的是内含子,搞快了总会出错,越快错误越多这些都会导致身体的故障和衰老。越快错误越多,都会导致身体的这个故障和衰老。这是一种全新的衰老机制。不能说是范式转移,但是完全有别干以往特定的衰老基因的研究。

那顺着这条通路继续往下深挖。一定还有更重要的发现。比如说为什么Polll会加速,顺着转录往上找找到了组蛋白,这才是真正引起衰老的原因。正是它控制着Polll的移动速度。组蛋白和DNA牢牢的绑定在一起,构成了染色体的主体结构。很多人以为染色体就是一条裸露的DNA。其实DNA上还挂着很多组蛋白构成核小体,它的样子就像一条超长的绳子,上面捆着无数个篮球。这个组蛋白可以深刻影响基因的表达。他们发现,随着年龄的增长,组蛋白H3会被大幅消耗掉,核小体的密度因此会下降,从而加剧了这个Poll的快速移动,进而引起衰老。而如果在衰老的果蝇身上过表达H3组蛋白。果蝇又会重返年轻,是不是很神奇?更加神奇的是这条通路,同样受到热量限制,和胰岛素/GF-1,梦想照进现实。我们不需要等到靶向这个PollI药物的开发,就可以通过少吃点,或者少吃一点精米精面来激活这条通路,达到抗衰老的效果。这么好的事,你不试试吗?

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