长寿基因SIR2课件.ppt
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1、长寿基因SIR2,概述,影响长寿的因素SIR2基因的发现和作用机理SIR2基因的应用及前景,影响人类长寿的因素,人的寿命主要是通过内外两大因素实现的。内在因素是基因,外在因素是环境,包括自然的和社会的 内在的如染色体端粒长度的改变、DNA损伤(包括单链和双链的断裂)、DNA的甲基化和细胞的氧化损害等。这些因素的综合作用,才造成了寿命的长或短。,长寿方法,既然寿命是多基因的调控,让人长寿的思路便在两个方面:一方面,直接让长寿基因发挥作用,促使人类长寿;二是相反,抑制那些促使生物寿命缩短的基因,也可以让人长寿。,SIR2发现,Science一篇新的文章,从基因角度研究这一课题,发现了一个长寿基因家
2、族,并命名为SIR2基因,认为与此有关。现在,哈佛大学医学院和 UC Davis 的科学家们发现了七个SIR2 的家族基因,它们同样能够延长寿命,表明整个SIR2家族基因都与控制寿命有关。这项研究为研发新的延长寿命和抵抗年龄相关疾病的药物提供了帮助。,Sir基因家族,SIR2基因及蛋白相关信息,Gene type: protein codingGene name: SIR2RefSeq status: ReviewedOrganism: Saccharomyces cerevisiae (strain: S288C)Lineage: Eukaryota; Fungi; Ascomycota;
3、Saccharomycotina; Saccharomycetes; Saccharomycetales; Saccharomycetaceae; Saccharomyces Gene aliases: MAR1,最新有关SIR2基因研究,Gene name Sir2 Gene description Sir2 Primary source FLYBASE:FBgn0024291 Locus tag Dmel_CG5216 Gene type protein coding RNA name Sir2 CG5216-RA RefSeq status Reviewed Organism Droso
4、phila melanogaster Lineage Eukaryota; Metazoa; Arthropoda; Tracheata; Hexapoda; Insecta; Pterygota; Neoptera; Endopterygota; Diptera; Brachycera; Muscomorpha; Ephydroidea; Drosophilidae; Drosophila Also known as CG5216; D.mel1; DSir2; SIR2; Sir2L; dmSRT406 Old locus tag CG5216,SIR2作用机理,基因组静止 限制生物代谢率
5、 抑制端粒分裂,沉默是金,转基因植物和转基因动物中往往会遇到这样的情况,外源基因存在于生物体内,并未丢失或损伤,但该基因不表达或表达量极低,这种现象称为基因沉默(gene silence)。,三种情况:位置效应的基因沉默、转录水平的基 因沉默和转录后水平的基因沉默,.,当酵母菌细胞经历多次分裂之后,它会将多余的rDNA序列以环状D N A的形式凸出于染色体上。这些染色体外的r D N A 缩环(extrachromosomal rDNA circles,ERC)是在细胞分裂前与母细胞染色体一起复制的,但在分裂之后,它们却一直存在于母细胞内。这样一来,ERC就在母细胞内不断积累,最终导致了母细胞
6、的死亡。这或许是由于复制这些ERC会消耗太多的能量,以至于母细胞不再能够复制其基因组。当向酵母菌细胞引入额外的SIR2基因后,rDNA缩环的形成就受到了抑制,细胞的寿命则延长了30%。这个发现,为SIR2基因如何能在酵母菌中起到长寿基因的作用提供了解释。但令人惊奇的是,不久之后,科学家又发现额外的SIR2基因拷贝也能延长线虫50%的寿命。,*,细胞中,DNA为组蛋白(histone)所包裹。这些组蛋白具有不同的化学标记(如乙酰基),而这些标记则决定了组蛋白对DNA的包裹程度。除去乙酰基的组蛋白会将DNA包裹得更紧,而使那些负责将rDNA缩环凸出于染色体外的酶不能够接近DNA。由于基因组中的这段
7、去乙酰基DNA所包含的任何基因都不能被激活,所以这段区域被称为沉默区。,*,S i r蛋白与基因沉默有关,实际上,SIR是沉默信息调控子(Silent Information Regulator)的英文缩写。Sir2是多种组蛋白的去乙酰基酶中的一种,其独特之处在于它的酶活性绝对依赖于一种普遍存在的小分子NAD。NAD长久以来被认为是细胞中许多代谢反应的反应渠道。Sir2 与NAD之间的这种联系令人兴奋,因为它把Sir2的活性与代谢作用联系起来了,这样一来,就有可能把我们在热量限制(calorierestriction)研究中观察到的饮食与衰老的关联性与Sir2的活性联系起来。,Sir 2与端粒
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