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Sir2 蛋白质去乙酰化酶与寿命

已有 9310 次阅读 2011-9-22 11:18 |系统分类:科研笔记

 

Sirtuins是蛋白质去乙酰化酶。低等模式生物酵母、秀丽线虫、果蝇的Sirtuin蛋白是由Sir2编码,哺乳动物由SIRT1编码。近几年来,Sir2基因调控寿命是衰老和长寿领域的一个研究热点。一些研究表明,过量表达Sir2能够明显地延长酵母、秀丽线虫、果蝇的寿命(但老鼠中没有看到该现象)。然而,在今天出版的Nature杂志上,Burnett等人用新的证据证明,过量表达Sir2其实不能延长酵母、秀丽线虫、果蝇的寿命,前人看到的长寿现象实际上是由于过表达Sir2的转基因动物的遗传背景不纯导致的。

    呵呵,和流行的看法不一致的结论毫无疑问能上Nature

    这里提出的关键问题是,遗传分析时,材料的遗传背景一定要清楚!我对其它模式生物不是很了解,但秀丽线虫还是相对熟悉一些。秀丽线虫的突变体常常是通过EMS诱变剂获得的,我们用EMS处理P0代线虫,F1是杂合的,F2代可以筛选纯合子。突变是不定向的,虽然F2代在理论上已经获得了某一个特定基因/突变的纯合子,但很可能在该基因附近或者其它染色体上存在其它位点或者基因的突变,这些突变一方面会掩盖某一个特定基因的表型(这种情况下,你会得到意外的惊喜!);而在另外一方面,造成假象,即突变体的表型不是由某一个特定基因控制的,实际上是来自其它基因或者位点的贡献(这种情况让你郁闷死了!)。因此,当我们获得一个突变体后,我们要用野生型线虫和突变体回交(Backcross/outcross),锁定特定表型,尽量减少/去除其它突变的影响。通常情况下,回交至少4次以上,才敢基本确认那是某一个基因突变的表型;严格一些,要回交810次以上。

   而过量表达某一个基因,情况更复杂。秀丽线虫中的作法是,PCR扩增某一基因,和GFP构建融合基因,微注射打入秀丽线虫中,该基因可以得到表达。即使是通过伽玛射线让某一基因整合到染色体上,我们不清楚它整合到那条染色体,多少Copy。在染色体位置的问题,可以通过和其它已知基因(染色体位置已知)的突变体杂交,分析自由分离情况获得信息。而在染色体上Copy数,真难确定。何况,该基因/外源DNA插入、整合到染色体时,可能会插入到其它基因,破坏其它基因的功能,因此,我们所看到的表型不是你研究的基因的表型,而是其它基因的表型。这些情况都可能发生,因而,我们需要仔细分析、明确研究材料/动物的遗传背景。

    回到秀丽线虫寿命的研究,有一些研究报道认为,提高/降低10%左右的寿命也是明显的差别。有一次,我参加国内一个学校的博士后开题报告,那位博士展示,经某种处理,秀丽线虫的寿命提高了约5%,他认为很好。我也做过不少的秀丽线虫寿命实验,可以说,即使在同一个实验室,不同人的实验结果都会有10%,甚至更高的变异。因此,我个人觉得,如果一个突变体或者某种处理能改变秀丽线虫的寿命超过30%,那样的观察可能让人信服!20%以下的变化,可以说是实验误差范围或者弱的表型(相信大家都不喜欢研究这种弱表型)。

    我以前的老板常常要求我在实验工作开展前,一定要弄清材料的遗传背景,也告诫不要Work on weak mutation!呵呵,传承师门,我一样在实验室告诫学生和其他人员,这是科学研究中基本、必要的基础。



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