小果蝇揭开了生命尽头的秘密
我们已经习惯了看到它们俯冲轰炸我们的酒杯或在水果盘附近徘徊。
但现在,这种小小的果蝇正在奥克兰大学为突破性的研究铺平道路。
奥克兰大学(University of Auckland)的博士候选人赵佳(音译)正在利用这种微小的果蝇(又称黑腹果蝇)进行生物钟研究。
在麻醉科詹姆斯·奇斯曼博士和盖伊·沃曼副教授的指导下,她的研究发现了一种分子标记与生物钟哪个能准确预测动物的基因死亡在它死前几天。
他们的论文,“时钟基因表达和运动活动预测黑腹果蝇生命最后几天的死亡”,刚刚发表在科学报告.
在这项研究中,他们调查了如何分子钟随着年龄的增长和死亡前,在大脑和外周组织中的变化。他们研究了强烈的夹带暗示是否能改善生物钟与年龄相关的功能衰退。他们能够测量三个年龄(10、30和50日龄)果蝇体内时钟基因产物PERIOD和TIMELESS的实时表达。
在大多数生物体中,生物钟产生每日的节奏。这个时钟受时间的影响,随着年龄的增长而减少。
“我们对你、我和每一种动物都有的生物钟很感兴趣,”奇斯曼博士说。
“它控制着从行为到生理的一切。这项研究的主要含义是,至少在苍蝇中,死亡可以通过时钟基因表达可靠地预测。”
“我们使用苍蝇作为模型,因为我们可以监测活着的苍蝇的昼夜节律,直到个体时钟基因的循环。”
贾说,这项研究特别关注了两种昼夜节律生物钟基因周期和永恒(它们在人类中有相似的对应),以及它们在死亡前的几天是如何变化的,时钟停止循环。这一发现的意义在于将生物钟的紊乱与死亡联系起来。
果蝇之所以被选为研究对象,是因为它的生命周期很短,而且有着相似的生命周期生物钟给人类。虽然之前已经观察到生物钟在行为上的破坏,但没有人测试过生物钟基因的表达。
“我们可以通过研究永恒基因中的标记来判断果蝇何时死亡。当这种基因在果蝇中开始增加并失去节律性时你就知道这种果蝇将在四天内死亡。
她说:“我们假设这是外围时钟细胞之间的通信中断导致的。”
“这些苍蝇并不一定是老的,这是年轻苍蝇和年老苍蝇的一个标记。如果PERIOD和eternity基因中这种模式的缺失,它们也会死亡。”
该团队采购了数千个果蝇并将其置于固定温度的明暗循环或温度循环中,以测试夹带的影响。每天监测昆虫的健康状况,并将它们转移到一个平板阅读器中,每小时监测基因的生物发光信号,持续至少10天。
这种苍蝇为时钟的老化提供了一个更普遍的模型,对其他动物和人类也有影响。
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