图 1 人类与非人类物种之间共享的基因。系统发育树标注了每个物种中具有 1:1 直系同源物的人类基因百分比(以数字和每个圆圈的填充比例显示)。与人类共享的 1:1 直系同源物的绝对数量绘制为每个圆圈的颜色。使用 orthogene R 包构建。92 关键词:Anolis carolinensis,绿变色蜥;Bos taurus,牛;Caenorhabditis elegans,蛔虫;Canis lupus familiaris,狗;Danio rerio,斑马鱼;Drosophila melanogaster,果蝇;Equus caballus,马;Felis catus,猫;Gallus gallus,鸡;Homo sapiens,人类;Macaca mulatta,恒河猴;Monodelphis domestica,灰色短尾负鼠;小家鼠 (Mus musculus),家鼠;鸭嘴兽 (Ornithorhynchus anatinus),鸭嘴兽;黑猩猩 (Pan troglodytes),黑猩猩;褐家鼠 (Rattus norvegicus),褐家鼠;酿酒酵母 (Saccharomyces cerevisiae),面包酵母;粟酒裂殖酵母 (Schizosaccharomyces pombe),裂殖酵母;野猪 (Sus scrofa),猪;热带爪蟾 (Xenopustropicalis),西方爪蟾。
摘要:雷帕霉素 (mTOR) 激酶的机制靶点是促进健康和延长寿命的首要药物靶点之一。除雷帕霉素外,只有少数其他 mTOR 抑制剂被开发出来并被证明能够减缓衰老。我们使用机器学习来预测针对 mTOR 的新型小分子。我们选择了一种小分子 TKA001,基于对高靶向概率、低毒性、良好的物理化学性质和更好的 ADMET 特征的计算机预测。我们通过分子对接和分子动力学对 TKA001 结合进行了计算机建模。TKA001 在体外可有效抑制 TOR 复合物 1 和 2 信号传导。此外,TKA001 在体外可抑制人类癌细胞增殖并延长秀丽隐杆线虫的寿命,这表明 TKA001 能够在体内减缓衰老。
使用秀丽隐杆线虫作为衰老研究的模型生物对于我们了解该过程中涉及的基因和通路至关重要。几种响应胰岛素信号、饮食和蛋白质稳态攻击的保存良好的信号通路在控制寿命方面发挥着明确的作用。新的证据表明微小 RNA (miRNA) 在调节这些通路方面发挥着重要作用。在某些情况下,关键的衰老相关基因已被确定为特定 miRNA 的直接靶标。然而,其他 miRNA 及其蛋白质辅因子在促进或拮抗长寿方面的确切功能仍需确定。在这里,我们重点介绍了最近发现的 miRNA 在常见衰老通路中的作用,以及正在研究的用于在衰老秀丽隐杆线虫中发现 miRNA 功能的新技术。
Marfan综合征(MFS)是一种遗传性疾病,影响结缔组织,主要是骨骼,眼睛和心血管系统等。主动脉病理是Marfan综合征患者死亡的主要原因。纤维蛋白-1基因(FBN1)是参与MFS发病机理的主要基因。已经表明,MF的主动脉发病机理与转化生长因子β(TGF-β)信号通路的失衡有关。但是,MFS的确切分子机制尚不清楚。动物模型可能部分模仿MFS,对MFS的研究至关重要。几种动物已用于MFS研究,包括小鸡,牛,小鼠,猪,斑马鱼,秀丽隐杆线虫和兔子。这些模型是自发开发的,或与基因工程技术结合使用。本综述是为了描述MFS中的TGF-β信号传导途径,以及动物模型在为MFS患者提供新的治疗策略的潜在应用。
摘要 生物体某一分支中某一性状的快速进化可以用自然选择的持续作用或高突变方差(即在自发突变下发生变化的倾向)来解释。高突变方差的原因仍然难以捉摸。在某些情况下,快速进化取决于一个或几个具有短串联重复序列的基因座的高突变率。在这里,我们报告了隐杆线虫外阴前体细胞中进化最快的细胞命运,即 P3.p。我们识别并验证了 P3.p 高突变方差的因果突变。我们发现这些位置不表现出任何高突变率的特征,分散在整个基因组中,相应的基因属于不同的生物途径。我们的数据表明,广泛的突变靶标大小是高突变方差和相应的快速表型进化率的原因。
动物的神经系统随着其身体从出生到成年而生长及其行为成熟1-8的变化。跨连接组的电路重塑的形式和范围是未知的3,9-15。在这里,我们使用了串行部分电子显微镜来重建跨产后阶段的八个等源性Caenorhabditis秀丽隐杆菌个体的全部大脑,以研究其随着年龄的变化。从出生到成年,大脑的整体几何形状可以保留,但是在这种一致的支架上出现了化学突触连通性的实质变化。比较个体之间的连接素,揭示了连通性的实质性差异,使每个大脑都部分独特。比较跨成熟的连接组揭示了不同神经元之间的一致接线变化。这些变化改变了现有连接的强度并创建新的连接。网络中的集体变化改变了信息处理。在开发过程中,维持中央决策电路,而感觉和电路通路基本上进行了重塑。随着年龄的增长,大脑逐渐变得更加喂食和明显的模块化。因此,发育连接组学揭示了脑成熟的原则。
抽象的体细胞年龄和死亡,但细菌谱系是不朽的。在秀丽隐杆线虫中,种系永生涉及每一代开始时的蛋白质结构,当时卵母细胞成熟信号触发了精子的卵母细胞成熟信号触发碳苯链蛋白和蛋白质聚集物的清除。在这里,我们在全基因组RNAi筛选的背景下探索了这种蛋白质抗体更新的细胞生物学。卵母细胞成熟信号通过溶酶体酸化引发蛋白质聚集的去除。我们的发现表明,溶酶体由于内质网活性的变化而被酸化,允许溶酶体V-ATPase组装,这又允许溶酶体通过微嗜碱性脂蛋白清除聚集体。我们为线粒体定义了两个函数,它们似乎都独立于ATP生成。屏幕上的许多基因还调节体内的溶酶体酸化和年龄依赖性蛋白质聚集,这表明种系中蛋白质的更新与体细胞寿命之间存在基本的机械联系。
抽象的神经元细胞命运决定因素通过控制基因表达来调节神经元形态和突触连通性来确定神经元的身份。然而,尚不清楚神经元细胞命运决定因素是否具有突触模式形成的有丝分裂功能。在这里,我们在秀丽隐杆线虫的胆碱能运动神经元的瓷砖突触模式中确定了UNC-4同源蛋白及其Corepressor UNC-37/ Groucho的新作用。我们表明,在神经发生过程中不需要UNC-4,而是在有丝分裂后神经元中需要进行适当的突触模式。相比之下,在发育后和有丝分裂后神经元中都需要UNC-37。BAR-1/ B-蛋白突变抑制了UNC-4突变体的突触平铺缺陷,这对CEH-12/ HB9的表达进行了积极调节。异位CEH-12表达部分是UNC-4和UNC-37突变体的突触缺陷的基础。我们的结果揭示了神经元细胞命运决定因素在突触模式形成中通过抑制规范Wnt信号通路的新颖新颖的作用。
感染反应和其他免疫相关基因(ILG)首先在秀丽隐杆线虫中命名 - 基于病原体挑战的表达,但是当脂质代谢受到干扰时,许多人也会上调。为什么病原体攻击和代谢变化两个增加ILGS尚不清楚。我们发现,当秀丽隐杆线虫中分泌细胞器的膜膜的磷脂酰胆碱(PC)水平变化时,ILG被激活。RNAi靶向ADP-核糖基化因子ARF-1(破坏高尔基体和分泌功能)也激活了ILGS。低PC限制ARF-1功能,这表明通过脂质代谢进行ILG激活的机制,这是作用于ER外的膜应激反应的一部分。RNAi在两个GFP替代者的分泌中发现了缺陷,并积累了病原体响应的补体C1R/C1S,UEGF,BMP1(CUB)域融合蛋白。我们的数据认为,某些ILG的上调是对贩运变化的协调反应,并且可能采取行动来抵消对分泌功能的压力。
在过去20年中,特别是随着外显子组测序技术的出现,常染色体显性和从头突变,编码Na +,K + -ATPase(NKAα3)泵的Na +,K + -ATPase(NKAα3)泵的神经元特异性α3亚基,ATP1A3,ATP1A3,ATP1A3,已被确定为photirogical conterypic nequim nequarum os of neuromy os of -nequim os of nequim of nequim os ne nequim,ATP1A3的这些等位基因疾病包括(在严重性/残疾和儿童发育中发作的近似顺序):Polymicrogyria;童年的交替偏瘫;小脑共济失调,蛋白酶,PES洞穴,视神经萎缩和感觉神经性听力损失综合征;用小脑共济失调复发脑病;和快速发作的肌张力障碍 - 帕金森主义。一些患者呈现中间,非典型或组合表型。由于这些疾病目前很难治疗,因此对更有效的疗法的需求未满足。分子机制通过ATP1A3中突变导致广泛的神经系统症状的分子机制知之甚少。然而,使用遗传改变模型生物的体内比较研究可以洞悉NKAα3中引起疾病突变的生物学后果。在此,我们回顾了用于研究ATP1A3相关疾病的现有小鼠,斑马鱼,果蝇和Caenorhabditis模型,并讨论了他们对了解疾病机制和新型治疗学发展的潜在贡献。
