长寿和衰老基因及相关基因研究进展

简要介绍了长寿和衰老基因及相关基因在酵母、线虫、果蝇和哺乳动物中的最新遗传学研究进展；概述了“生物钟”、端粒和端粒酶在人类长寿和衰老进程中的重要作用。相信随着人类遗传学和分子生物学研究的深入，将有更多的长寿和衰老基因及相关基因被发现，为揭示衰老机制和延年益寿提供依据。     

《基因组研究》：美科学家发现25个“长寿基因”

新华网消息：美国科学家日前通过对芽殖酵母和线虫的基因分析,鉴别出两种生物共有的25个负责调控寿命长短的基因。美国华盛顿大学等机构的科学家3月13日在《基因组研究》（Genome Research）杂志上报告说,在这25个“长寿基因”中,至少15个在人的基因组内存在相似版本。这意味着,科学家有可能借此锁定人体内的基因目标,研究如何减缓人的衰老过程,治疗衰老引发的相关疾病。     

人类长寿相关基因研究进展

人类长寿是多因素、系统性生物学现象。衰老死亡是不可抗拒的自然规律,但通过科学研究可以延缓衰老达到延长寿命目的。影响长寿的因素可分为遗传和环境两种,其中遗传因素是决定长寿的内因,而环境因素则作为影响长寿的外因。本文介绍了人类长寿研究领域的研究现状和进展,概括人类长寿相关基因研究中取得的成果,并将人类染色体长寿相关基因归纳为三类,分别是控制炎症和代谢的长寿相关基因,以及控制信号通路的长寿相关基因,并进一步对三类基因中的代表性基因进行介绍。同时,对长寿研究的方向与未来提出了展望。     

寿命相关基因与衰老的生化机制

衰老和长寿基因方面的研究多以线虫 (如C .elegans)、酵母、果蝇、小鼠为模型 ,目前已鉴定了数十种衰老相关基因 ,改变某些基因的活性会延长寿命或促进衰老。最早引起人们兴趣的“老年基因”是DAF 16 ,但其机制至今未明。daf 16编码转录因子DAF 16 ,后者是一种调节其它基因活性的蛋白。DAF 16是C .elegans寿命的重要调节因子 ,它的作用可被某种激素信号途径 (例如由类似于哺乳类胰岛素和胰岛素样生长因子的蛋白激活的信号途径 )所阻断 ,减弱这一信号途径的活动能使成年C .elegans的寿命明显延长 ,对果蝇和小鼠也如此。因此要想完全阐明…     

daf—2和daf—16基因的结构与功能研究进展

在长寿和衰老的研究中,人们发现调控休眠态的幼虫形成的基因（daf基因）能影响线虫的长寿,其中daf-2、daf-16是作用于这一遗传调宾通路下游的两个重要基因,daf-2是胰岛素受体样基因,daf-16是编码转录调控因子中叉头家族/肝细胞核心因子3（HNF-3）的成员。     

免疫基因多态性与衰老和增龄相关疾病关系

衰老是进行性的、多细胞普遍存在的、不可逆的功能减退状态。免疫衰老主要表现为造血干细胞再生和淋巴系分化能力下降、机体对感染和疫苗的反应减弱、对炎症反应的放大和自身的免疫反应增加, 与衰老和增龄相关疾病密切相关。免疫基因变异, 影响机体免疫反应, 可加速或延缓衰老和增龄相关疾病。获得性免疫基因, 如对自身免疫性疾病起保护性作用的HLA II 抗原基因DRB1*11和DRB*16相关的单倍型在长寿老人频率增加。抗炎因子IL-10-1082G等位基因频率和TGFβ1单倍型cnd10T/C、cnd25G/G、-988C/C、-800G/A频率的下降, 促炎因子TNFα低表达相关的扩展的TNF-A基因型-1031C/C、-863C/A、-857C/C、IL-6-174 CC基因型, 和IFN-γ+874 T等位基因频率减少与免疫炎症反应易感性, 衰老相关疾病的发病率和死亡率正相关。固有免疫基因, 如高频表达抗炎的+896 G KIR4等位基因、CCR5Δ32突变、-765 C Cox-2等位基因、-1708 G和21 C 5-Lox等位基因多见于长寿老人。KIR 单倍型 KIR2DS5、A1B10减少, MBL2表达缺乏的单倍型LYPB、LYQC 和HYPD增加的老年人常伴有较高血清CMV抗体滴度。高频出现的CRP ATG单倍型和CFH 402 His 等位基因预示老年人高死亡率风险。文章对固有和获得性免疫基因多态性、单倍体与衰老及衰老相关疾病关系进展进行综述。加强分析扩展的单倍型、表观遗传学和造血干细胞衰老的遗传学研究将有助于更好地理解衰老和长寿的免疫遗传学基础。     

主要干性基因与衰老相关基因表达水平的相互拮抗关系

目前广泛地利用传统的体细胞衰老理论和方法对成体干细胞衰老进行研究,忽视了成体干细胞特有的自我更新功能和相应的干性基因的作用.干性基因的下调可能是导致间充质干细胞衰老的主要原因.通过查阅相关资料发现主要干性基因与衰老相关基因表达水平的相互拮抗关系,这体现在以下4个方面:a.干细胞衰老伴随着干性基因的下调;b.干性基因表达抑制细胞的衰老;c.干性基因抑制衰老相关基因的表达;d.抑制衰老相关基因促进干性基因的表达.干性基因与衰老相关基因的表达水平存在相互拮抗关系,这为成体干细胞衰老可能源于成体干细胞的干性降低的观点提供了坚实的分子基础.     

衰老及相关基因群

综述20世纪与基因相关的衰老原理的探索及其进展,整体动物水平的衰老研究归纳了衰老了诸多表象但疏于对衰老本质的探讨。线粒体－自由基衰老学说阐述了线粒体DNA的损伤与衰老有很大的相关性,由Hayflic k分裂限制衍生的端粒衰老学说给衰老机制提供了重要信息,目前狭隘的基因程序化衰老学说已和损伤衰老概念有机的联系在了一起。总之,自由基衰老学说得到了氧化衰老学说和糖基化衰老学说的补充逐渐形成了生化副反应与基因衰老学说的大统一衰老机制板块理论。     

JAMA：科学家发现”长寿基因”

据国外媒体报道,美国叶史瓦大学阿尔伯特爱因斯坦医学院的科学家发现一种被称作胆固醇酯转运蛋白（CETP）基因的长寿基因。这种长寿基因可以帮助减缓记忆力减退和降低老年痴呆症发病率。科学家正在开发类似长寿基因效果的药物。此药物将有助于预防老年痴呆症。这项研究已经发表在1月13日出版的《美国医学协会期：FID）（JAMA）上。     

水稻叶片衰老相关基因的研究进展

水稻叶片的衰老是制约杂交稻产量提高的主要因素之一,有数据表明水稻籽粒灌浆所需营养物质的60%～80%来自叶片的光合作用,实践证明叶片每推迟1天衰老,产量可提高产1%左右.因此,对叶片衰老的形态、生理生化及其相关分子机理等进行研究具有重要的现实意义.近年来水稻叶片衰老的相关研究表明,叶片的衰老是一个受众多因素影响的复杂过程,在这个过程中叶片发生了巨大的形态与生理生化变化,而这些变化均离不开基因的调控作用.大量实验结果表明:在衰老过程中,叶片细胞有选择地启动或增强某些基因(叶片衰老相关基因)的表达,而关闭或减弱另一些基因(衰老下调基因)的表达,由此来调控叶片衰老的进程.目前研究者已在研究衰老突变体等相关的材料中发现了许多与水稻叶片衰老有关的基因.本文重点概述了近年来水稻叶片衰老相关基因的研究状况,并对未来研究方向等问题做了思考与探讨,以期能为开展进一步的研究工作提供参考.     

脑细胞的基因及其表达与衰老

概述了脑与衰老在神经分子生物学方面的研究进展 ,包括 :细胞衰老分子机制的主要进展 ,衰老脑在基因及其表达水平的研究进展 ;阿尔茨海默病 (AlzheimerDisease ,AD)相关基因研究进展 ,帕金森病 (porkinsondisease ,PD)相关基因研究进展[7] 。这些研究成果对脑与衰老的关系、对脑在基因及其表达水平上衰老机制认识的加深乃至对衰老脑的基因治疗均具有理论意义和应用价值。     

细胞“自杀”基因

细胞“自杀”基因李雨民,孙元明（中国医学科学院放射医学研究所,天津３００１９２）关键词自杀基因,程序性死亡象人寿有限一样,细胞也有它的自然死亡。细胞“自杀”并不是一件怪事而是健康机体的需要。在个体发育期间,这种机制清除了不需要的或是有害机体的组织细胞...     

基因重组技术在衰老研究中的应用

近年来应用基因重组技术在发现衰老相关基因,研究中枢神经系统衰老,构建老年病模型及老年性疾病的基因治疗等方面取得了一些进展。１．衰老相关基因的发现日本学者Ｋｕｒｏ等发现突变的ｋｌｏｔｈｏ基因缺陷小鼠产生衰老表现,且寿命缩短。他们是在研究高血压病遗传变化...     

mtDNA基因树拓扑距离比较和基因分群

基因树间拓扑距离数据的比较进一步证明：与分割拓扑距离相比,能经拓扑距离是一种更为精确的测度,利用相对通经拓扑距离构建了8个基因的拓扑距离树。基因的拓扑距离树能直观地反映不同基因树的拓扑结构差异大小,可用来对基因进行分群。此外,发现不同DNA序列用于构建多基因树中其系统发生信息存在“累加”,“合取”,“含盖”,“相斥”等数学关系。这可解释在mtDNA基因组中一些基因比另一些基因更适合用来的构建树的结果。结果提示从GenBank中应选择具有累加基因的DNA序列或蛋白质氨基酸序列合并来构建物种。在讨论中还提出了一种获得真树的新建树策略。     

比利时科学家基因研究又有新突破 生命衰老与X染色体有关

比利时科学家近日将生命衰老与基因之间关系的研究范围缩小,并于2004年2月14日表示,生命衰老与X染色体存在关联。     

“基因”百年

在人类探索生物体遗传本质的长期过程中,“基因”一词的提出无疑具有标志性作用,它既是众多科学家不断探索的自然结果,也是遗传学研究中又一个起点。“基因”提出的过程同样也是人类对遗传学认识不断深入的过程,表明了科学发展的基本规律。     

“基因概念”的教学组织

在高中生物学新课标“遗传与进化”模块的具体内容标准中要求：说明基因与遗传信息的关系。这项具体内容标准,实际上是要求阐明基因概念的内涵．尤其是基因的本质及作用。本文主要阐述基因概念的教学组织？     

消减杂交筛选2BS细胞衰老过程中差异表达基因

细胞的复制性衰老最终导致不可逆的G1 期阻滞 ,研究此过程中差异表达基因对于阐明衰老发生机制有重要意义 .分别构建年轻和衰老 2BS细胞高表达基因的消减文库 ,经点杂交筛选后共得5 3个差异表达基因 .对其中部分基因的VirtualNorthern印迹分析证实差异表达确实存在 .选择Y1 1 4和S1 1 1片段 ,以Northern印迹分析确证其表达变化 ;并通过对新生儿和老年人白细胞中二者的表达分析 ,显示二者在体内也存在与体外衰老过程相一致的随增龄表达变化 .结果在一定程度上体现了 2BS细胞衰老过程中基因表达谱的变化 ;首次报道了TSSC3(tumorsuppressingsubtransferablecandidate 3)、hnRNPK (heterogeneousnuclearribonucleoproteinK)等基因在成纤维细胞衰老时发生差异表达 ;通过对Y1 1 4和S1 1 1在体内衰老时的表达分析 ,显示体内和体外衰老有一定的相关性     

“基因”百年

在人类探索生物体遗传本质的长期过程中,“基因”一词的提出无疑具有标志性作用,它既是众多科学家不断探索的自然结果,也是遗传学研究中又一个起点。“基因”提出的过程同样也是人类对遗传学认识不断深入的过程,表明了科学发展的基本规律。     

水稻抗衰老IPT基因与抗白叶枯病基因Xa23的聚合研究

以转抑制衰老有关的异戊烯基转移酶(IPT)基因株系GC-1、携带抗白叶枯病基因Xa23的“CBB23”和抗稻瘟病水稻品种“合系15号”为供体．采用分子标记辅助选择与生物学鉴定相结合的方法,将IPT基因与Xa23及抗稻瘟病基因进行聚合。在3个复交组合中获得了17株聚合IPT基因与Xa23基因的植株,用这些植株与两系杂交稻亲本9311、E32、培矮64S及W9834S进行杂交和回交,经PCR分子检测和抗白叶枯病、抗稻瘟病鉴定和细胞分裂素含量的测定,最终在4个BC,回交组合“(9311／／／合系15／CBB23／／GC-1)X9311”、“(E32／／／合系15／CBB23／／GC-1)XE32”、“(培矮64S／／／合系15／CBB23／／GC-1)X培矮64S”和“(GC-1／CBB23／／W9834S／合系15)XW9834S”中获得了17株携带IPT基因与Xa23基因的BC1F1植株,这些植株对来自北方稻区21个稻瘟病菌系全部表现为抗。携带IPT基因的抗病植株再与杂交稻亲本进行回交．在2个BC2回交组合“[(9311／／／合系15／CBB23／／GC-1)X9311]X9311’’和“[(E32／／／合系15／CBB23／／GC-1)XE32]XE32”中获得了7株携带IPT基因与Xa23基因的植株,这些植株再经过1—2代回交和自交,即可用于杂交稻育种。