基因|真的有“衰老基因”?我国科学家找到了!或能延长寿命


基因|真的有“衰老基因”?我国科学家找到了!或能延长寿命
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基因|真的有“衰老基因”?我国科学家找到了!或能延长寿命
自古以来 , 人们都有一个共同的愿望 , 那就是希望自己能够长寿 。 世界上出现过的长寿老人数不胜数 , 我们能够从这些老人身上找到许多相似之处 , 但却无法通过完全的复制 , 能必然导致另一个人能够同样长寿的结果 。
关于人类的衰老和长寿 , 科学家们进行过无数次的研究 。 我们经常听到科学家们破解“长寿密码”或者“衰老基因”之类的报道 , 并寄希望于有一种简单粗暴的方式延长自己的寿命 。 最近 , 科学家还真找到了所谓的衰老基因 , 而且发现者就是我国科学家!
这一次的研究 , 有来自中国科学院、中国科学院大学、北京大学和首都医科大学宣武医院的许多研究人员参与 , 历时6年之后终于获得成果 。 实际上 , 相关研究成果在今年年初的时候就已经发布于《科学·转化医学》杂志上 , 主要作者是中国科学院动物研究所刘光慧 。 最近 , 央视新闻再一次报道了这项研究的内容 , 展示了我国科学家取得的突破 。
想要找到所谓的衰老基因 , 并不是那么容易的事情 。 要知道 , 人类体内的基因数量超过了20000个 , 想要了解每一个基因的功能 , 就要对它们进行单独的排查 。
怎么排查呢?这就要用到一种新的技术了——CRISPR“基因剪刀”技术 。
我们知道 , 当今世界上人类最大的敌人之一 , 就是病毒 。 它们可以入侵到人类的细胞内 , 将自己的遗传基因移植到细胞核内 , 利用细胞的营养物质进行复制 , 在体内进一步传播 。 自然界中 , 有些细菌进化出了非常厉害的CRISPR-Cas9系统 , 它可以识别病毒的基因并将其剪掉 , 让病毒无计可施 。
有科学家发现了这个系统的强大之处 , 于是通过研究 , 使其为人类所用 , 开发出了CRISPR“基因剪刀”技术 。 凭借着这样的成就 , 加州大学伯克利分校的Jennifer Doudna和德国马普感染生物学研究所教授Emmanuelle Charpentier获得了2020年诺贝尔化学奖 。
通过这个技术 , 我们就可以定向剪掉某段基因 , 对其进行单独的研究 , 或者剪掉某些对人体不利的基因(还有些道德伦理问题) , 甚至国外一家公司前不久还宣布 , 他们要利用这个技术复活猛犸象!
和复活猛犸象这种“闲得蛋疼”的研究不同 , 我国科学家选择了更加实用的研究方向 , 那就是寻找人类的衰老基因 。 通过CRISPR“基因剪刀”技术 , 他们对人体的基因进行了分别的研究 , 最终找到了一百多个对人类细胞衰老有促进作用的基因 。
这个过程远比说的要复杂而且困难得多 , 每一个基因的剪切都要足够精准 , 而且还要对各个基因进行验证 , 每个基因的验证都需要上百个细胞 , 可见本次研究的任务量之大 。
他们对其中排名前50的基因进行了功能验证 , 结果发现 , 在敲除了这些基因后 , 一些细胞的衰老速度确实有所下降!在这些基因中 , 尤以KAT7基因最为关键 。
我们知道 , 基因影响生物体的关键机制 , 就是指导蛋白质的合成 , 通过这些蛋白质实现不同的功能 。 KAT7也是如此 , 它能够指导合成的 , 就是一种名叫组蛋白乙酰转移酶的蛋白质 。
组蛋白乙酰转移酶又是什么东西呢?
首先咱们解释一下 , 什么是组蛋白 。 所谓的组蛋白 , 是我们体内缠绕DNA的线轴 。 如果没有它 , 你体内的一条DNA就有1.8米长 。 而通过组蛋白的缠绕 , DNA就可以缩短到足以放进细胞核内了 。
而组蛋白乙酰转移酶的作用 , 就是给组蛋白装上一种名叫“乙酰基”的物质的酶 。 研究人员发现 , 在人体内 , KAT7能通过选择性催化组蛋白的乙酰化 , 促进相关基因表达 , 从而诱导细胞衰老 。
通过基因编辑技术 , 研究人员在小鼠体内进行了这个基因的相关研究 。 他们发现 , 如果能够让小鼠体内的KAT7不表达 , 也就是不合成这种组蛋白乙酰转移酶 , 那么81%的小鼠都可以活过130周 。 对于小鼠来说 , 这已经相当于人类的80岁高龄了 。 而在这种基因正常表达的小鼠中 , 只有差不多27%的部分能够活到130周 , 二者的对比非常明显 。