衰老，染色體和食物限制
Counting calories. The
connection between caloric restriction (CR), the SIR2 protein, and chromatin silencing. The maintenance or silencing of chromatin may be at the center of processes leading to the aging
of cells and development of cancer. Red outlined boxes indicate
processes found in mammals but not in yeast. Dark yellow boxes
indicate pathways in yeast that are connected and that
, 百拇醫(yī)藥
contribute to aging (3). ROS, reactive oxygen species.
導(dǎo)致衰老的原因現(xiàn)在大致有兩種看法，一是由于內(nèi)源或外源的因素損傷了胞內(nèi)或胞外的正常分子，二是由編程或染色體老化造成的基因表達變化，這兩種觀點究竟是重疊還是無關(guān)的目前還不清楚。
先不考慮這些假說，現(xiàn)在有一種被認為可以用來檢測動物衰老的一個重要工具，那就是食物限制(Caloric
Restriction)，食物限制意即50%－70%的減少動物攝入的食物。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可以延長包括哺乳動物在內(nèi)的許多物種動物的生命周期。食物限制可以延長大多與衰老相關(guān)的病理癥狀，改變許多衰老相關(guān)的過程。有人認為食物限制延長壽命的原因是降低了氧化壓力，減少了氧自由基造成的損傷。盡管經(jīng)過了近十年的研究，CR作用的主要途徑還是不清楚，Science
, 百拇醫(yī)藥 V289,No.5487，Lin etal.報道了一個將CR與基因表達調(diào)控和抑制重組造成的DNA損傷結(jié)合在一起的結(jié)果。
Lin etal.用釀酒酵母進行實驗，釀酒酵母的生命周期用其能完全分裂的次數(shù)來量度。通過限制酵母培養(yǎng)基中的葡萄糖進行食物限制。CR能使釀酒酵母的生命周期延長20%－40%，與哺乳類相仿。
他們發(fā)現(xiàn)此過程中NPT1，SIR2兩基因是必需的，NPT1基因編碼一個NAD合成酶，NAD在能量代謝中是重要的中間物，SIR2編碼促染色體結(jié)構(gòu)緊密的蛋白，Sir2p。Lin etal.發(fā)現(xiàn)Sir2p是一個NAD－dependent的組蛋白去乙酰基化酶，Sir2p通
過將組蛋白上酪氨酸的乙酰基去除來是染色體結(jié)構(gòu)緊密，從而抑制基因表達，抑制同源重組。
同源重組是修補損傷DNA的一個手段，但在釀酒酵母中，也可是高度重復(fù)的rDNA發(fā)生重組，而產(chǎn)生rDNA小環(huán)，rDNA小環(huán)是酵母衰老的主要原因。
, 百拇醫(yī)藥
那么Sir2p能否抑制rDNA小環(huán)的產(chǎn)生呢?Lin etal.果然發(fā)現(xiàn)了食物限制的釀酒酵母中的rDNA小環(huán)明顯減少了。
這個發(fā)現(xiàn)將幾個疑點串成了一條完整的線索，如圖。
相關(guān)文章：
Requirement
of NAD and SIR2 for Life-Span Extension by Calorie Restriction in
Saccharomyces cerevisiae.
Su-Ju
Lin, Pierre-Antoine Defossez, and Leonard Guarente
, 百拇醫(yī)藥
Science
2000 289: 2126-2128. (in Reports) E. J. Masoro, Exp. Gerontol. 35, 299 (2000) [Medline]. R.
S. Sohal and R. Weindruch, Science 273, 59 (1996).
S.
Lin et al., Science 289, 2126 (2000).
S. M. Jazwinski, Science 273, 54 (1996). E.
Han et al., Mech. Ageing. Dev. 115, 157 (2000) [Medline]. J.
, http://www.www.srpcoatings.com
Surralles et al., Am. J. Hum. Genet. 65, 1617 (1999) [Medline].
G.
S. Roth et al., J. Am. Geriatr. Soc. 127, 896 (1999) [Medline]. C. E. Yu et al., Science 272, 258 (1996). J.
Campisi, In Vivo 14, 183 (2000) [Medline]. R. J. Hodes, J. Exp. Med.
190, 153 (2000) [Medline]., 百拇醫(yī)藥
connection between caloric restriction (CR), the SIR2 protein, and chromatin silencing. The maintenance or silencing of chromatin may be at the center of processes leading to the aging
of cells and development of cancer. Red outlined boxes indicate
processes found in mammals but not in yeast. Dark yellow boxes
indicate pathways in yeast that are connected and that
, 百拇醫(yī)藥
contribute to aging (3). ROS, reactive oxygen species.
導(dǎo)致衰老的原因現(xiàn)在大致有兩種看法，一是由于內(nèi)源或外源的因素損傷了胞內(nèi)或胞外的正常分子，二是由編程或染色體老化造成的基因表達變化，這兩種觀點究竟是重疊還是無關(guān)的目前還不清楚。
先不考慮這些假說，現(xiàn)在有一種被認為可以用來檢測動物衰老的一個重要工具，那就是食物限制(Caloric
Restriction)，食物限制意即50%－70%的減少動物攝入的食物。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可以延長包括哺乳動物在內(nèi)的許多物種動物的生命周期。食物限制可以延長大多與衰老相關(guān)的病理癥狀，改變許多衰老相關(guān)的過程。有人認為食物限制延長壽命的原因是降低了氧化壓力，減少了氧自由基造成的損傷。盡管經(jīng)過了近十年的研究，CR作用的主要途徑還是不清楚，Science
, 百拇醫(yī)藥 V289,No.5487，Lin etal.報道了一個將CR與基因表達調(diào)控和抑制重組造成的DNA損傷結(jié)合在一起的結(jié)果。
Lin etal.用釀酒酵母進行實驗，釀酒酵母的生命周期用其能完全分裂的次數(shù)來量度。通過限制酵母培養(yǎng)基中的葡萄糖進行食物限制。CR能使釀酒酵母的生命周期延長20%－40%，與哺乳類相仿。
他們發(fā)現(xiàn)此過程中NPT1，SIR2兩基因是必需的，NPT1基因編碼一個NAD合成酶，NAD在能量代謝中是重要的中間物，SIR2編碼促染色體結(jié)構(gòu)緊密的蛋白，Sir2p。Lin etal.發(fā)現(xiàn)Sir2p是一個NAD－dependent的組蛋白去乙酰基化酶，Sir2p通
過將組蛋白上酪氨酸的乙酰基去除來是染色體結(jié)構(gòu)緊密，從而抑制基因表達，抑制同源重組。
同源重組是修補損傷DNA的一個手段，但在釀酒酵母中，也可是高度重復(fù)的rDNA發(fā)生重組，而產(chǎn)生rDNA小環(huán)，rDNA小環(huán)是酵母衰老的主要原因。
, 百拇醫(yī)藥
那么Sir2p能否抑制rDNA小環(huán)的產(chǎn)生呢?Lin etal.果然發(fā)現(xiàn)了食物限制的釀酒酵母中的rDNA小環(huán)明顯減少了。
這個發(fā)現(xiàn)將幾個疑點串成了一條完整的線索，如圖。
相關(guān)文章：
Requirement
of NAD and SIR2 for Life-Span Extension by Calorie Restriction in
Saccharomyces cerevisiae.
Su-Ju
Lin, Pierre-Antoine Defossez, and Leonard Guarente
, 百拇醫(yī)藥
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190, 153 (2000) [Medline]., 百拇醫(yī)藥
百拇醫(yī)藥網(wǎng) http://www.www.srpcoatings.com/Html/Info/News/67/06718.htm