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影响果蝇寿命的基因
【字体: 大 中 小 】 时间:2003年08月04日 来源:
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[生物通讯]多巴胺和复合胺,--这两种存在于中枢神经系统中的神经递质,与肌肉控制、记忆、睡眠以及情绪行为密切相关。二者与帕金森氏症和情绪紊乱等疾病也有关联。现在,一项新研究发现两种神经递质可能与还参与了寿命的调控。
DOPA脱羧酶(DDC)是多巴胺和复合胺生产所必需的。最近由北卡罗莱纳州立大学的遗传学家进行的一项新研究表明,导致果蝇Drosophila melanogaster各个品系之间的寿命长短差异的遗传因素中,编码该酶的基因的3种天然变异加在一起就占据了15%。
“这对于一个基因对寿命或身体大小等复杂性状可能产生的影响而言,已经是很惊人的显著影响了,复杂性状通常由多个作用相对较小的基因共同控制。”研究的领导人、北卡罗莱纳州立大学的遗传学教授Trudy Mackay博士解释说。
这项研究结果发表在7月27日期《自然遗传学》杂志的网络版上,题目为“Dopa脱羧酶对果蝇寿命差异的影响。”
果蝇是动物的寿命以及其它复杂性状的遗传学研究的极佳模式生物。“我们设计各种基因型的果蝇,检查突变的影响。”Mackay称。
这三种变异以一种复杂的方式相互作用,影响寿命的长短。DDC基因的一些变异能延长果蝇寿命,另一些则缩短寿命。有趣的是,一些与寿命延长有关的变异并非如预料的那样在群体中频繁出现,而另一些与寿命缩短有关的基因反而比预期的更为常见。自然选择的过程并不只是对长寿有利,相反自然选择促进了寿命长短的多样性。
这项研究部分由美国国家卫生院、俄罗斯科学院和俄罗斯基础研究基金会资助由北卡罗莱纳州立大学与密斯科俄罗斯科学院分子遗传所的科学家合作完成。
“我们的研究结果对人类寿命的遗传学研究也有重要意义。”Mackay认为。“DDC基因也是人类寿命调控的一个强有力候选基因。”正在如火如荼进行的各种各样的基因组计划已经揭示出从酵母到果蝇到人类等各种生物之间遗传组成的惊人相似性。例如,超过三分之二的已知人类疾病基因在果蝇中可以找到对应基因,影响关键生物过程的基因似乎在整个生物界中是高度保守的。
Mackay 和她的研究小组一直在从事识别影响果蝇寿命的基因的研究,以期发现复杂性状的遗传基础:哪些基因和突变影响寿命?基因如何与其它基因以及环境因素相互作用?这种互作的分子基础又是什么?
“如果每个性状都是多个基因相互作用的结果,那么单一基因对一个复杂性状的影响可能很小。”Mackay称。“但也不是不可能预见未来的医疗手段可以促进老年人群的生活质量。”(生物通编译)