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新闻公告

刘南课题组和朱正江课题组揭示表观遗传调控 糖酵解与个体衰老的新机制

发布时间: 2018-05-31 09:42:04    浏览次数:554

2018年5月29日,中国科学院生物与化学交叉研究中心刘南课题组和朱正江课题组在国际知名学术期刊eLife 发表了题为“Epigeneticdrift of H3K27me3 in aging links glycolysis to healthy longevity in Drosophila”的研究论文(ResearchArticle)。该研究揭示了组蛋白H3的27位赖氨酸三甲基修饰(H3K27me3) 在生命体衰老进程中的漂移是调控个体健康与寿命的重要机制,组蛋白H3K27me3修饰通过影响糖酵解可以促进代谢稳态、个体健康与寿命。


衰老是伴随年龄增加,生命体生理机能发生退行性变化,对多种疾病易感,并最终导致个体死亡。衰老相关的分子通路及其内在的调控机制的研究为延长生命体的健康寿命和攻克衰老相关疾病提供了重要科学基础。因此,相关研究具有广泛的生物学和社会学意义。表观遗传修饰、转录调控以及代谢稳态与衰老存在关联,但是这些生物学机制如何相互影响并共同调控衰老尚不清楚。

 

刘南研究员和朱正江研究员开展合作研究,利用果蝇模型,以组蛋白修饰H3K27me3为切入点,整合表观组、转录组和代谢组学等多组学技术,发现随年龄的增加,组蛋白H3K27me3修饰的精确性下降,弥散到基因组非传统修饰区域,并导致糖酵解基因表达下调,进而影响生命体的能量供应和抗氧化能力。通过遗传学手段降低H3K27me3修饰,部分抑制H3K27me3的漂移,可以有效上调糖酵解基因的表达,实现个体寿命的延长。反之,去甲基化酶Utx基因突变能够加速H3K27me3的漂移,进一步下调糖酵解基因的表达,导致个体寿命缩短。这些数据表明H3K27me3 的漂移是影响个体衰老进程重要的内在机制。在野生型果蝇中,通过遗传学手段上调糖酵解基因表达可以延长寿命,进一步证实了糖酵解通路的活性与果蝇寿命调节之间的因果关系。综合以上数据,本研究揭示了组蛋白H3K27me3在果蝇成体中的漂移是影响衰老进程的重要驱动力;同时激活糖酵解可以促进代谢稳态、个体健康与寿命。

文章链接: https://elifesciences.org/articles/35368




图注: 模式图


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