摘要：研究人員稱，裸鼴鼠超長(zhǎng)壽命的秘密可能在于其體內(nèi)四種氨基酸的細(xì)微變化。
研究人員稱，裸鼴鼠超長(zhǎng)壽命的秘密可能在于其體內(nèi)四種氨基酸的細(xì)微變化。根據(jù)一項(xiàng)新的研究，cGAS的進(jìn)化突變——先天免疫系統(tǒng)中的一種酶，它感知DNA以觸發(fā)免疫反應(yīng)——可能增強(qiáng)動(dòng)物修復(fù)與衰老相關(guān)的遺傳損傷的能力，而在其他物種中，如小鼠和人類，cGAS可以抑制DNA修復(fù)。
裸鼴鼠（Heterocephalus glaber）是一種非常長(zhǎng)壽的嚙齒動(dòng)物，雖然它們看起來皺巴巴、不起眼，但最長(zhǎng)壽命接近40年——大約是類似體型物種的10倍。此外，這種生物的基因組成令人驚訝地更接近人類而不是老鼠，這使得它成為研究該物種長(zhǎng)壽背后的分子機(jī)制的有價(jià)值的模型。
長(zhǎng)壽的一個(gè)關(guān)鍵方面是基因組的穩(wěn)定性。然而，裸鼴鼠維持DNA完整性的方式，特別是通過修復(fù)機(jī)制，仍然知之甚少。同源重組（Homologous recombination， HR）是一種重要的DNA修復(fù)途徑，其缺陷與早衰有關(guān)。在人類和小鼠中，DNA傳感器cGAS（環(huán)鳥苷單磷酸-腺苷單磷酸合成酶）可以抑制HR修復(fù)，潛在地促進(jìn)癌癥和縮短壽命。
圖1 裸鼴鼠通過cGAS介導(dǎo)的機(jī)制增強(qiáng)DNA修復(fù)并延緩衰老
Yu Chen和他的同事研究了cGAS是否同樣抑制長(zhǎng)壽裸鼴鼠的HR。Chen等人發(fā)現(xiàn)，在裸鼴鼠中，鼴鼠cGAS中的四個(gè)特定氨基酸取代減少了泛素化和降解，使蛋白質(zhì)在DNA損傷后持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)，水平更高。這種增加的豐度加強(qiáng)了與關(guān)鍵修復(fù)因子FANCI和RAD50的相互作用，從而促進(jìn)了HR修復(fù)。
當(dāng)裸鼴鼠細(xì)胞中的cGAS被耗盡時(shí)，DNA損傷就會(huì)累積。作者進(jìn)一步表明，通過基因工程表達(dá)含有裸鼴鼠特異性突變的人類cGAS的果蠅比表達(dá)未改變的人類cGAS的果蠅壽命更長(zhǎng)。研究結(jié)果表明，裸鼴鼠cGAS中這些特定的進(jìn)化氨基酸突變不僅增強(qiáng)了DNA修復(fù)，而且可能直接導(dǎo)致該物種的超長(zhǎng)壽命。
圖2 裸鼴鼠體內(nèi)獨(dú)特的cGAS功能
“Chen等人的發(fā)現(xiàn)描述了裸鼴鼠細(xì)胞核中影響壽命的cGAS的一個(gè)意想不到的作用，”約翰·馬丁內(nèi)斯和他的同事在一個(gè)相關(guān)的視角中寫道?！靶枰M(jìn)一步的研究來確定cGAS在其他生物體的細(xì)胞核中可能發(fā)揮的作用，無論是短期的還是長(zhǎng)期的，但答案可能比最初預(yù)測(cè)的要復(fù)雜得多?！?/div>
參考資料
[1] A cGAS-mediated mechanism in naked mole-rats potentiates DNA repair and delays aging
摘要：研究人員稱，裸鼴鼠超長(zhǎng)壽命的秘密可能在于其體內(nèi)四種氨基酸的細(xì)微變化。
研究人員稱，裸鼴鼠超長(zhǎng)壽命的秘密可能在于其體內(nèi)四種氨基酸的細(xì)微變化。根據(jù)一項(xiàng)新的研究，cGAS的進(jìn)化突變——先天免疫系統(tǒng)中的一種酶，它感知DNA以觸發(fā)免疫反應(yīng)——可能增強(qiáng)動(dòng)物修復(fù)與衰老相關(guān)的遺傳損傷的能力，而在其他物種中，如小鼠和人類，cGAS可以抑制DNA修復(fù)。
裸鼴鼠（Heterocephalus glaber）是一種非常長(zhǎng)壽的嚙齒動(dòng)物，雖然它們看起來皺巴巴、不起眼，但最長(zhǎng)壽命接近40年——大約是類似體型物種的10倍。此外，這種生物的基因組成令人驚訝地更接近人類而不是老鼠，這使得它成為研究該物種長(zhǎng)壽背后的分子機(jī)制的有價(jià)值的模型。
長(zhǎng)壽的一個(gè)關(guān)鍵方面是基因組的穩(wěn)定性。然而，裸鼴鼠維持DNA完整性的方式，特別是通過修復(fù)機(jī)制，仍然知之甚少。同源重組（Homologous recombination， HR）是一種重要的DNA修復(fù)途徑，其缺陷與早衰有關(guān)。在人類和小鼠中，DNA傳感器cGAS（環(huán)鳥苷單磷酸-腺苷單磷酸合成酶）可以抑制HR修復(fù)，潛在地促進(jìn)癌癥和縮短壽命。
圖1 裸鼴鼠通過cGAS介導(dǎo)的機(jī)制增強(qiáng)DNA修復(fù)并延緩衰老
Yu Chen和他的同事研究了cGAS是否同樣抑制長(zhǎng)壽裸鼴鼠的HR。Chen等人發(fā)現(xiàn)，在裸鼴鼠中，鼴鼠cGAS中的四個(gè)特定氨基酸取代減少了泛素化和降解，使蛋白質(zhì)在DNA損傷后持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)，水平更高。這種增加的豐度加強(qiáng)了與關(guān)鍵修復(fù)因子FANCI和RAD50的相互作用，從而促進(jìn)了HR修復(fù)。
當(dāng)裸鼴鼠細(xì)胞中的cGAS被耗盡時(shí)，DNA損傷就會(huì)累積。作者進(jìn)一步表明，通過基因工程表達(dá)含有裸鼴鼠特異性突變的人類cGAS的果蠅比表達(dá)未改變的人類cGAS的果蠅壽命更長(zhǎng)。研究結(jié)果表明，裸鼴鼠cGAS中這些特定的進(jìn)化氨基酸突變不僅增強(qiáng)了DNA修復(fù)，而且可能直接導(dǎo)致該物種的超長(zhǎng)壽命。
圖2 裸鼴鼠體內(nèi)獨(dú)特的cGAS功能
“Chen等人的發(fā)現(xiàn)描述了裸鼴鼠細(xì)胞核中影響壽命的cGAS的一個(gè)意想不到的作用，”約翰·馬丁內(nèi)斯和他的同事在一個(gè)相關(guān)的視角中寫道?！靶枰M(jìn)一步的研究來確定cGAS在其他生物體的細(xì)胞核中可能發(fā)揮的作用，無論是短期的還是長(zhǎng)期的，但答案可能比最初預(yù)測(cè)的要復(fù)雜得多?！?/div>
參考資料
[1] A cGAS-mediated mechanism in naked mole-rats potentiates DNA repair and delays aging
