酵母研究揭示衰老网络“主调控基因”:精确定位长寿干预靶点,直指人类复杂性状

针对衰老这一复杂性状,科学家们通过整合酵母寿命突变体和基因表达谱数据,成功构建了一个三层“扇入扇出”的基因调控网络模型。该模型揭示了核心功能模块(如应激反应、自噬)在衰老中的关键作用,并首次识别出“主调控基因”(MRs),即那些能通过其表达水平变化直接影响寿命的基因。研究团队(包括Meng Ma、Jing Yang等)实验验证了9个预测能通过调控表达延长寿命的MRs中的7个,证实了这些基因能有效介导外围基因对寿命的影响。这一框架不仅深化了我们对衰老机制的理解,更提供了一种解析人类复杂性状的策略,有望为精准定位抗衰老干预靶点、推动长寿药物开发提供新的突破方向。

包括衰老在内的复杂表型受一个由众多相互作用节点构成的相互关联的基因调控网络的影响。有研究提出,一些基因(称为“核心基因”)直接影响性状,而“外周基因”则通过网络相互作用间接影响性状。然而,揭示这种分层结构并将基因分配到相应层级仍然是一项挑战。我们利用酵母衰老模型,开发了一种推断复杂性状潜在网络结构的方法。通过分析酵母缺失菌株的寿命和基因表达谱,我们鉴定出一些主调控因子(MR),其表达变化可以解释突变体寿命的变化。实验验证了9个预测通过降低表达延长寿命的MR中的7个,以及2个预测通过增加表达延长寿命的MR中的2个。我们将外周基因定义为那些其对寿命的影响可由MR解释的基因。我们通过分析延长寿命的MR突变体的表达谱,探索了寿命延长的下游机制。我们鉴定了一组发生改变的功能模块——这些模块是由核心基因组成的,它们协同参与多种生物学功能,例如应激反应、自噬、蛋白质稳态和核糖体生物合成。我们以一个MR为例,通过单细胞研究验证了这些模块。我们的研究揭示了一种网络结构:外周基因与MR相连,MR又与核心基因的功能模块相连,从而影响寿命,这概括了先前提出的外周/核心基因结构。我们的方法可用于分析复杂的人类性状,通过整合遗传扰动与表型和表达数据,例如来自GWAS和eQTL研究的数据。

🔗 https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/acel.70511?mi=62xkgta&af=R&Ppub=20260422-20260426&content=articlesChapters&field1=AllField&publication=14749726&sortBy=Earliest&target=default&text1=ageing+OR+aging+OR+lifespan+OR+longevity+OR+metabolism+OR+rejuvenation

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