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科学家发现一种叫隐秘转录的现象与细胞衰老有关

发布时间:2022-09-10 14:05:04      浏览:75

每一个人都要经历衰老,虽然明显的衰老迹象通常是明确无误的,但要弄清楚是什么因素触发了它们的发生,却一直是一个相当大的挑战。现在来自美国贝勒医学院和合作机构的科学家发现,一种称为隐秘转录或隐性转录(cryptic transcription)的细胞现象在衰老的哺乳动物干细胞中升高,这种现象之前曾被发现存在于酵母和线虫中,并与它们的衰老有关。

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该研究团队在最近一期的Nature Aging上报道说,发生隐秘转录的原因是一种细胞机制,随着细胞老化而加剧。 研究结果表明,控制隐秘转录的策略可能具有促进长寿的作用。


在之前的工作中,他们发现酵母和蠕虫中的隐秘转录不仅是衰老的标志,也是衰老的原因,而减少这些生物体中这种异常转录的数量可以延长它们的寿命


隐秘转录是一种干扰正常细胞过程的异常转录现象。 正常的基因转录是蛋白质基因表达的第一步。 它始于 DNA 上称为启动子的特定位置。 这是蛋白质编码基因开始转录成 mRNA 的地方,mRNA 最终被翻译成蛋白质。 基因转录本来是一个受到严格调控的细胞过程,但随着细胞老化,机体失去控制它的能力。


启动子本质上是一段特殊的 DNA 序列,被用来识别转录过程的起点,它通常位于实际蛋白质编码序列之前,但是类似启动子的序列确实存在于其他位置,包括蛋白质基因的编码序列,它们可以开始转录并产生更短的转录物,这种转录被称为隐秘转录。


在这里,该团队研究了隐秘转录是否随着哺乳动物的年龄而增加,以及涉及的潜在机制 在这种现象中。他们以哺乳动物干细胞作为研究对象,这些干细胞已被证明在衰老过程中发挥着重要作用。 他们采用了一种检测隐性转录的方法,以确定这种转录在小鼠、人类干细胞和培养细胞中的平。 与年轻的干细胞相比,年长的干细胞具有更多的隐秘转录。 他们还研究了其他衰老细胞,发现在跨越一系列组织的大多数细胞中,隐秘转录也随着年龄的增长而升高。


总而言之,他们的研究结果表明,增加的隐秘转录是哺乳动物衰老的标志。


年轻干细胞具有防止隐秘转录的机制,就是以组蛋白 H3 位于36号位的赖氨酸的三甲基化修饰(H3K36me3) 和 DNA 甲基化为特征的抑制性染色质状态可抑制隐秘转录的发生。 但在衰老的哺乳动物细胞中,这样的机制失灵,随着年龄的增长,H3K36me3 减少,而H3K4me1、H3K4me3 和 H3K27ac 增加。 经历这种变化的基因内隐秘启动子处更宽松的染色质状态,容易被 TATA 盒结合蛋白结合,从而促进了隐秘转录物的产生。


目前尚不清楚升高的隐秘转录如何导致衰老,但越来越多的证据表明它对哺乳动物有害,就像对酵母和蠕虫一样。未来的研究可能会导致减少隐性转录的促衰老作用的方法。


来自:我爱生化


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