科學(xué)家識別出影響機(jī)體壽命的關(guān)鍵基因

科學(xué)家們認(rèn)為，人類壽命大約25%的差異是由遺傳因素決定的，而其它則是由環(huán)境和生活因子所決定的，目前研究人員并不清楚促進(jìn)機(jī)體長壽的所有基因。近日，一項刊登在國際雜志PLoS Biology上的研究報告中，來自克萊姆森大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過研究對果蠅基因組壽命進(jìn)行了量化變異研究，相關(guān)研究結(jié)果或為能研究老年人的長壽提供新的見解。

如今研究人員仍然很難確定人類壽命的遺傳基礎(chǔ)，因此他們就對模型系統(tǒng)進(jìn)行實驗，研究者表示，大約70%的果蠅基因組都能與人類基因組很好地對應(yīng)；蠅類是自然種群的代表，其非常多樣化，在其種群中共有200多萬種不同變種。文章中，研究人員使用果蠅特殊的品系及其衍生出的雜交種群來研究在三種不同溫度下（18、25和28度）飼養(yǎng)的雄性和雌性果蠅的壽命變化。

研究人員揭示了與果蠅壽命增加相關(guān)的基因和基因突變體，并在不同環(huán)境、雄性和雌性果蠅機(jī)體中確定這些基因和突變體是否相同，一種突變體會被引入種群中，而自然選擇法則表明，具有有利特征的變異會存活下來并遺傳給后代，而具有有害影響的變異則不會。當(dāng)研究者對特殊果蠅品系的壽命和微環(huán)境變異進(jìn)行定量遺傳分析后，他們發(fā)現(xiàn)，果蠅壽命的遺傳結(jié)構(gòu)與環(huán)境有關(guān)，相同的基因和突變體在不同性別果蠅中會產(chǎn)生不同的影響，而且根據(jù)其所生長的環(huán)境的不同會表現(xiàn)出不同的效應(yīng)。

這項研究中，研究人員所揭示的突變要比科學(xué)界之前認(rèn)為的要復(fù)雜得多，而且研究結(jié)果所揭示的不同性別之間的差異讓研究者非常驚訝。研究者M(jìn)ackay表示，如果突變體的平均壽命在雌性中增加的話，那么其就會在雄性中發(fā)生減少；這就是一種所謂的拮抗基因多效性（antagonistic pleiotropy）的例子，其意思就是相同的編譯會對不同的形狀產(chǎn)生相反的效應(yīng)，在這種情況下就是相同的特征，但其效應(yīng)卻在雄性和雌性中是相反的。

這一點非常重要，因為研究者在理論上已經(jīng)能夠預(yù)測到，雄性和雌性中表現(xiàn)的相反的不同影響或會在自然種群中保持不變并誘發(fā)壽命的變化，但此前研究者并未觀察到諸如這種突變的相關(guān)實驗范例；此外研究者表示，在他們所發(fā)現(xiàn)的與壽命增加的基因中，有1008個基因與其他研究人員此前發(fā)現(xiàn)的基因會重疊。

最后研究者M(jìn)ackay表示，我們很高興地發(fā)現(xiàn)，盡管壽命是由大量基因位點的突變所誘發(fā)的一種非常復(fù)雜的形狀，但其對于大多數(shù)復(fù)雜特性而言是正確的，共有基因位點的數(shù)量完全是有限的，因此后期研究人員還希望能夠通過更為深入的研究來一次調(diào)查一個基因，隨后將不同基因的研究結(jié)果進(jìn)行結(jié)合分析。