人們用顯微鏡觀察其形態(tài)和行為,。從一個細胞到成蟲,,線蟲的整個生命周期都被科學家們完整而細致地描繪過。
線蟲擁有簡單的神經(jīng)系統(tǒng),,它會趨利避害,,有學習和記憶能力,會主動尋找食物,。在20℃下,,線蟲的平均發(fā)育時間是3.5天,整個生命周期僅三周,、21天,。
蔡時青帶領的研究人員發(fā)現(xiàn),來自世界各地的線蟲,,其衰老速度不同。比如,,以交配能力為例,,他們發(fā)現(xiàn),與世界各地的其他線蟲相比,,來自英國的CB5854線蟲的衰老速度較慢,。在進食能力、運動能力上,,線蟲的衰老速度也各有不同,。
為什么會存在這樣的差異?
蔡時青帶領的研究人員將不同的線蟲雜交并測序,,最終將可疑的基因定位在一個長度為300kb的DNA片段上,,其中有多個候選基因存在。他們最終鎖定了
rgba-1基因(行為衰老調(diào)控基因-1),。
經(jīng)過艱難的分離和鑒定,,研究人員確認,
rgba-1基因表達了一種神經(jīng)肽RGBA-1,。
順藤摸瓜,,研究人員找到了該衰老信號通路的其他下游成分:七次跨膜蛋白NPR28和線粒體中的蛋白去乙酰化酶SIR2.1蛋白,。
NPR28蛋白位于5-羥色胺能和多巴胺能神經(jīng)元表面,,SIR-2.1介導了線粒體的應激反應。
這些蛋白和前述神經(jīng)肽像光纜一樣,,組成了衰老信號的“信息高速公路”,。其中的每一種成分的基因都可能有很多不同的“版本”,,基因序列不盡相同,千人千面,,因此導致其蛋白活性上的差異,。
無論這些“信息高速公路”怎樣組合,但只要線粒體的應急反應增強,,雄線蟲的交配能力的衰老速度就減慢,。
蔡時青告訴澎湃新聞,為了證明
rgba-1的作用,,研究人員曾想引入突變,,但遲遲未能成功。實驗耽擱了一年多,?!盎蚰Ъ簟盋rispr-Cas9被發(fā)明后,他們使用該技術,,才高效地完成了相關實驗,。
他推測,人和其他動物體內(nèi)也潛藏著這樣的信號通路,,或相似的控制機制,。
控制壽命的基因
該論文共同第一作者高革博士告訴澎湃新聞,他們尚未找到人類的前述神經(jīng)肽的基因,,但找到了人體中的前述七次跨膜蛋白的基因,。