酵母研究新突破:揭示端粒另类延长途径,有望助人类抗衰老研究更进一步

来自G3期刊的最新研究发现,酵母中一种独特的绕过衰老的端粒保护机制,即端粒另类延长(ALT),其激活主要依赖于RAD52和RAD51基因。这意味着,除了我们熟知的端粒酶,生物体还有其他一套“备用方案”来维持细胞活力、抵抗衰老。这项发现为人类探索新的抗衰老策略提供了重要线索,未来或许能帮助我们找到延缓衰老的新方法,比如通过调控特定基因激活这类“备用系统”。

端粒酶是负责延长真核生物染色体末端——端粒的专门核糖核蛋白酶。当缺乏端粒酶活性时,端粒会逐渐缩短,最终触发DNA损伤反应,导致细胞停止分裂,这一过程被称为复制性衰老。在酿酒酵母中,端粒酶核心酶由作为逆转录酶的催化亚基Est2和非编码端粒酶RNA模板(TLC1)复合组成。缺乏这两个组分中任何一个的酿酒酵母细胞都会表现出严重的生长危机,只有少数细胞通过激活端粒另类延长(ALT)途径得以存活。然而,在另一种芽殖酵母Naumovozyma castellii中,端粒酶缺陷株可以通过快速激活ALT机制来绕过衰老,使细胞维持短而稳定的端粒。这个过程涉及端粒邻近的TelKO元件的扩散,导致亚端粒区域的均一化。在这项研究中,我们通过分析DNA重组中涉及的几个基因的缺失突变体,调查了N. castellii中ALT机制的遗传需求。通过应用定量生长分析,我们证明ALT细胞的建立需要RAD52和RAD51基因功能,而RAD50和RAD59基因并非必需。这表明N. castellii的ALT机制依赖于同源重组,其遗传基础与酿酒酵母中的I型途径相似,并显示亚端粒区域在ALT的有效激活中起着关键作用。

📎 来源:G3 (Bethesda, Md.) | 查看原文

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