The Journal of Visualized Experiments (JoVE) is a peer reviewed, PubMed-indexed video journal. Our mission is to increase the productivity of scientific research.

Recommend to Librarian

In JoVE (3)

Other Publications (70)

Automatic Translation

This translation into Italian was automatically generated.
English Version | Other Languages

Articles by Matt Kaeberlein in JoVE

Other articles by Matt Kaeberlein on PubMed

Saccharomyces Cerevisiae MPT5 E SSD1 Funzione Nelle Vie Parallele a Promuovere L'integrità Della Parete Cellulare

MPT5 del lievito (UTH4) è un componente limitante per la longevità. Mostriamo qui MPT5 funziona anche per promuovere l'integrità della parete cellulare. Perdita di Mpt5p provoca fenotipi associati con una parete cellulare indebolita, compresa la sensibilità alla temperatura sorbitolo-correttive e sensibilità di calcofluor white e solfato dodecilico di sodio. Inoltre, troviamo che la mutazione di MPT5, in assenza di SSD1-V, è letale in combinazione con la perdita di Ccr4p o di Swi4p. Queste interazioni letali sintetiche vengono soppressi dall'allele SSD1-V. Inoltre, abbiamo fornito prove del fatto che la breve durata della vita causata dalla perdita di Mpt5p è a causa di una parete cellulare indebolita. Questo difetto di parete cellulare può essere il risultato della biosintesi di chitina anormale o di accumulo. Queste analisi hanno definito tre percorsi genetici che funzionano in parallelo per promuovere l'integrità delle cellule: un percorso che contiene Mpt5p, un percorso che contiene Ssd1p e un percorso Pkc1p-dipendente. Questo lavoro fornisce anche la prova che espresione regolamento rischia di essere importante per il mantenimento dell'integrità delle cellule e per promuovere la longevità.

Mutazioni Nel Gene Di Saccharomyces Cerevisiae SIR2 Possono Avere Effetti Differenziali Su Fenotipi Silenziamento in Vivo E in Vitro Dell'istone Deacetilazione Attività

Il gene SIR2 lievito e molti dei suoi omologhi sono stati identificati come NAD (+)-deacetylases dell'istone dipendente. Per ottenere una visione più ampia del rapporto tra l'attività di deacetylase dell'istone di Sir2p e le sue funzioni in vivo noi abbiamo mutato otto residui altamente conservate nel dominio core di SIR2. Queste mutazioni hanno una gamma di effetti sulla capacità di Sir2p a deacetylate istoni in vitro e di mettere a tacere i geni presso i telomeri e HM loci. Interessante, non c'è una correlazione diretta tra gli effetti in vitro e in vivo in alcune di queste mutazioni. Ci mostrano anche che l'attività di deacetylase dell'istone di Sir2p è necessario per la corretta localiztion del SIR complesso dei telomeri.

AGEID: Un Database Di Geni Di Invecchiamento E Di Interventi

Il database di geni/interventi di invecchiamento (AGEID) è una banca dati di risultati sperimentali legate all'invecchiamento. AGEID è disponibile come parte della scienza dell'invecchiamento ambiente conoscenza sul World Wide Web a http://sageke.sciencemag.org/cgi/genesdb. L'obiettivo di AGEID è a catalogo, in un'unica posizione, ogni esperimento pubblicato dove la durata della vita è stata misurata in qualsiasi organismo. AGEID include inoltre informazioni sui geni che influenzano l'incidenza di malattie associate all'età come il morbo di Alzheimer e di Parkinson. AGEID gene/intervento rapporti sono formattate pagine contenenti l'organismo e lo sfondo di ceppo in cui è stato eseguito l'esperimento particolare, il tipo di perturbazione genetiche o ambientali, l'effetto sulla durata della vita, una descrizione della funzione genica e il suo ruolo nella longevità, omologhi di proteine e riferimenti. L'utilizzo di questo database dai ricercatori che studiano l'invecchiamento dovrebbe facilitare il facile confronto tra i geni e gli interventi che influiscono sulla durata di vita di diversi organismi.

Restrizione Calorica Estende La Durata Della Vita Del Saccharomyces Cerevisiae Aumentando La Respirazione

Restrizione calorica (CR) estende la durata della vita in un ampio spettro di organismi ed è l'unico regime conosciuto per allungare la durata della vita dei mammiferi. Abbiamo stabilito un modello di CR nel lievito gemmante Saccharomyces cerevisiae. In questo sistema, la durata può essere esteso limitando glucosio o riducendo l'attività della glucosio-sensing chinasi AMP ciclico-dipendente (PKA) di. Estensione di durata in un mutante con ridotta attività PKA richiede Sir2 e NAD (nicotinamide adenina dinucleotide). In questo studio abbiamo esplorare come CR attiva Sir2 per estendere la durata della vita. Qui vi mostriamo che la manovra del metabolismo del carbonio verso il ciclo dell'acido tricarbossilico mitocondriale e la concomitante aumento nel gioco di respirazione una parte centrale in questo processo. Discutiamo di come questa strategia metabolica può applicare al CR negli animali.

Osmolarità Alta Estende La Durata in Saccharomyces Cerevisiae Da Un Meccanismo Relativo Alla Restrizione Calorica

Restrizione calorica (CR) estende la durata della vita in molti organismi differenti, compresi i mammiferi. Descriviamo qui un percorso romanzo che estende la durata della vita delle cellule di Saccharomyces cerevisiae madre ma non comporta una riduzione nel contenuto calorico dei media, cioè, c'è la crescita delle cellule di lievito in presenza di un'alta concentrazione di osmoliti esterni. Come CR, questa risposta longevità-promozione ad alta osmolarità richiede SIR2, suggerendo un meccanismo comune del regolamento life span. Analisi genetica e microarray indica che quella alta osmolarità estende la durata della vita attivando Hog1p, portando a un aumento della biosintesi del glicerolo da intermedi glicolitici. Questo spostamento metabolico probabilmente aumenta i livelli di NAD, quindi attivazione Sir2p e promuovere la longevità.

Saccharomyces Cerevisiae SSD1-V Conferisce Longevità Di Un Meccanismo Indipendente Dal Sir2p

Il gene SSD1 di Saccharomyces cerevisiae è un locus polimorfico che colpisce diversi processi cellulari, tra cui l'integrità delle cellule, la progressione del ciclo cellulare e la crescita ad alta temperatura. Mostriamo qui che l'allele SSD1-V è necessario per le celle a raggiungere la durata di vita estremamente lunga. Inoltre, aggiunta di SSD1-V alle cellule può aumentare longevità indipendentemente da SIR2, sebbene SIR2 è necessario per le celle SSD1-V raggiungere la massima durata della vita. Studi precedenti di invecchiamento di lievito sono stati eseguiti in sfondi ceppo ssd1-d breve durata. Proponiamo che SSD1-V definisce un percorso nuovo in precedenza che influenzano la longevità cellulare e suggeriscono che il futuro studi sulla promozione della longevità geni dovrebbero essere effettuate nella longeve ceppi SSD1-V.

Estensione Di SIR2-indipendente Dalla Durata Di Restrizione Calorica in Lievito

Restrizione calorica rallenta l'invecchiamento e aumenta la durata della vita di molti organismi. In lievito, una spiegazione meccanicistica è stata proposta per cui la restrizione calorica rallenta invecchiamento attivando Sir2. Qui riportiamo l'identificazione di un percorso di Sir2-indipendente responsabile per la maggior parte del beneficio longevità associato a restrizione calorica. Eliminazione di FOB1 e la sovraespressione di SIR2 sono stati trovati in precedenza per aumentare la durata di vita riducendo i livelli di cerchi rDNA tossici nelle cellule madre invecchiate. Troviamo che combinando la restrizione calorica con uno di questi interventi genetici drammaticamente aumenta la longevità, con conseguente il ceppo di lievito più longevi segnalato finora. Ulteriormente, restrizione calorica comporta un'estensione di durata maggiore nelle cellule mancano sia Sir2 e Fob1 rispetto a celle dove Sir2 è presente. Questi risultati indicano che Sir2 e calorie restriction act in percorsi paralleli a promuovere la longevità in lievito e, forse, più alto negli eucarioti.

Ricerche Correlati a Invecchiamento Nella "-omiche" Età

L'applicazione di tecnologie high-throughput per ricerche invecchiamento ha il potenziale per migliorare drasticamente la nostra comprensione di come la longevità è determinata a livello molecolare. Sono stati effettuati studi su scala del genoma in ogni sistema modello principali utilizzato per la ricerca di invecchiamento-correlati, e nuove tecnologie vengono sviluppati per identificare rapidamente le mutazioni o piccolo-molecole che aumentano la durata di vita. Una meta-analisi di dati derivati da studi genome-wide di invecchiamento negli eucarioti semplici permetterà l'identificazione dei determinanti conservate della longevità che può essere testato in mammiferi.

Identificazione Su Larga Scala Nel Lievito Di Invecchiamento Conservata Geni

Recenti progressi hanno suggerito l'esistenza di percorsi filogeneticamente conservate regolazione invecchiamento negli eucarioti. Almeno due di questi percorsi di longevità-determinazione "pubblici" sembrano evolutivamente conservato dal lievito attraverso mammiferi. Abbiamo sviluppato un approccio genome-wide per identificare una grande frazione delle mutazioni non essenziali, singolo-gene delezione che conferiscono maggiore longevità nel lievito ad alta velocità. L'identificazione e la caratterizzazione dei geni conservati che regolano il processo di invecchiamento attraverso specie eucariotica rischia di comportare una migliore comprensione delle cause dell'invecchiamento umano e fornire potenziali bersagli terapeutici per la scoperta della droga.

Substrato Specifico Attivazione Delle Sirtuine Di Resveratrolo

Resveratrolo, una piccola molecola trovato in vino rosso, è riferito a rallentare l'invecchiamento negli eucarioti semplici ed è stato suggerito come una potenziale restrizione calorica mimetica. Il resveratrolo è stato segnalato anche agire come un attivatore di sirtuine, e questa proprietà è stato proposto di conto per i suoi effetti anti-invecchiamento. Mostriamo qui che il resveratrolo è un attivatore specifico substrato del lievito Sir2 e umana SirT1. In particolare, abbiamo osservato che, in vitro, il resveratrolo migliora la associazione e deacetilazione di substrati peptidici che contengono fluoro de Lys, un non-fisiologica moiety fluorescente, ma non ha alcun effetto sull'associazione e deacetilazione di peptidi acetilati manca il fluoroforo. Coerente con questi dati biochimici abbiamo trovato che in tre sfondi di ceppo di lievito diverso, il resveratrolo non ha alcun effetto rilevabile sulla Sir2 attività in vivo, come misurato tramite la ricombinazione di rDNA, transcriptional silenziamento vicino telomeri e durata di vita. Alla luce di questi risultati, la contabilità di meccanismo per effetti putativo longevità del resveratrolo dovrebbe essere riesaminata.

Geni Determinazione Durata Replicativa Lievito in Un Background Genetico Longevo

Qui descriviamo i replicative campate vita di più di 50 congenici Saccharomyces cerevisiae ceppi, portando ciascuno una mutazione in precedenza implicata nell'invecchiamento di lievito. Questa analisi fornisce un confronto diretto, in uno sfondo di ceppo singolo, longevi, di una maggioranza di lievito segnalato geni di invecchiamento. Delle mutazioni di undici delezione precedentemente segnalate per aumentare la durata di vita del lievito, troviamo quello delezione di FOB1, eliminazione di SCH9 e l'eliminazione di GPA2, GPR1 o HXK2 (tre modelli genetici della restrizione calorica) significativamente migliorata longevità. Inoltre, sovraespressione di SIR2 o crescita sulla glicemia bassa aumentata durata della vita. Questi risultati definiscono un numero limitato di geni suscettibili di regolare durata replicativa in modo indipendente dal ceppo e creare una base per l'analisi di epistasi future determinare percorsi genetici dell'invecchiamento.

Il Ruolo Enigmatico Di Sir2 Nell'invecchiamento

In questo numero di Cell, Longo e colleghi (Fabrizio et al., 2005) esamina il ruolo di Sir2, un deacetylase dell'istone, nell'invecchiamento cronologico nel lievito misurando la sopravvivenza a lungo termine delle cellule nondividing. In contrasto con le misure di invecchiamento per mitosi delle cellule, la sopravvivenza delle cellule nello stato nonmitotic è diminuita da attività Sir2 in condizioni che simulano la restrizione calorica.

Regolamento Del Lievito Replicativa Durata Di TOR E Sch9 in Risposta a Sostanze Nutritive

Restrizione calorica aumenta la durata della vita in molti organismi, tra cui il lievito gemmante Saccharomyces cerevisiae. Da un'analisi su larga scala di 564 singolo-gene-eliminazione ceppi di lievito, abbiamo individuato 10 delezioni del gene che aumentano la durata di vita replicativa. Sei di queste corrispondono a geni che codificano per componenti dei nutrienti-reattivi percorsi TOR e Sch9. Restrizione calorica di cellule tor1D o sch9D non è riuscito a ulteriormente aumentare la durata della vita e, come la restrizione calorica, eliminazione di SCH9 o di TOR1 aumentata durata di vita indipendente di deacetylase dell'istone il Sir2. Proponiamo che la chinasi TOR e Sch9 definiscono un condotto principale attraverso cui longevità limiti di assunzione di nutrienti in eccesso in lievito.

Durata Aumentata a Causa Della Restrizione Calorica Nel Lievito Respiratoria-carenti

Un modello per estensione durata replicativa di restrizione calorica (CR) nel lievito è stato proposto per cui ridotto glucosio nel mezzo di crescita porta alla attivazione del NAD +-dipendente dell'istone deacetylase Sir2. Un meccanismo proposto per questa attivazione putativa di Sir2 è CR migliora il tasso di respirazione, a sua volta conduce a livelli alterati di NAD + o NADH, che in definitiva con conseguente maggiore attività Sir2. È stato proposto un meccanismo alternativo in cui CR diminuisce i livelli della nicotinammide inibitore Sir2 attraverso la maggiore espressione del gene che codifica per nicotinamidase, PNC1. In precedenza abbiamo segnalato che estensione di durata da CR non è dipendente da Sir2 sullo sfondo di ceppo BY4742 longevo. Qui abbiamo determinato il requisito per la respirazione e l'effetto dei livelli di nicotinamide sull'estensione della durata della vita di CR. Troviamo che CR conferisce durata robusta estensione nelle cellule delle vie respiratorie-carenti indipendente di sfondo ceppo e inoltre, sopprime la mortalità precoce associata a perdita di DNA mitocondriale nel ceppo PSY316 di breve durata. Aggiunta di nicotinamide al mezzo riduce drasticamente la durata della vita delle cellule di tipo selvatico, a causa della inibizione di Sir2. Tuttavia, anche in celle carente sia Sir2 e la proteina di blocco forcella replica Fob1, nicotinamide impedisce parzialmente estensione durata da CR. Queste scoperte (1) dimostrano che la respirazione non è richiesto per i benefici di longevità di CR in lievito, (2) mostrano che nicotinamide inibisce estensione durata da CR attraverso un meccanismo indipendente dal Sir2 e (3) suggeriscono che il CR agisce attraverso un meccanismo conservato, Sir2-indipendente sia PSY316 che BY4742.

Estensione Della Durata Cronologica Nel Lievito Da Diminuita TOR Pathway Di Segnalazione

Durata cronologica (CLS) in Saccharomyces cerevisiae, definite come le celle di tempo in una cultura di fase stazionaria rimangano vitali, è stato proposto come un modello per l'invecchiamento dei tessuti post-mitotic nei mammiferi. Abbiamo sviluppato un saggio di alto-rendimento per determinare CLS per circa 4800 ceppi di delezione di un singolo gene del lievito e identificati ceppi longevi che trasportano le mutazioni nella via TOR conservata. TOR segnalazione regola molteplici processi cellulari in risposta a sostanze nutrienti, specialmente gli aminoacidi, alzando la possibilità che TOR è diminuito di segnalazione media estensione della durata della vita di restrizione calorica. A sostegno di questa possibilità, rimozione di asparagina o glutammato da parte dei media aumentato significativamente la sopravvivenza di fase stazionaria. Inibizione farmacologica del TOR segnalazioni metionina sulfoximine o rapamicina anche aumentato CLS. Una ridotta attività di TOR ha anche promosso maggiore accumulo di carboidrati di archiviazione e una maggiore resistenza e relocalization nucleare del fattore di trascrizione legati allo stress Msn2. Proponiamo che up-regolazione di un altamente conservato risposta allo stress indotto da fame è importante per estensione durata di TOR è diminuito di segnalazione in lievito ed eucarioti superiori.

Commento Su "HST2 Media Estensione Durata SIR2-indipendente Dalla Restrizione Calorica"

Restrizione calorica (CR) aumenta la durata nel lievito indipendentemente da Sir2. Lamming et al (relazioni, 16 settembre 2005, p. 1861) ha recentemente proposto che estensione durata Sir2-indipendente da CR è mediata dal Sir2 paralogs Hst1 e Hst2. contraddittorio a questo, troviamo che CR aumenta notevolmente la durata della vita in cellule manca Sir2, Hst1 e Hst2, che suggerisce che il CR non è mediato da Sir2, Hst2 o Hst1.

Invecchiamento Genome-wide Approcci Alla Comprensione Umana

L'uso delle tecnologie genomiche in biogerontology ha il potenziale per migliorare notevolmente la nostra comprensione dell'invecchiamento umano. Schermi high-throughput per alleli correlati con la sopravvivenza nel longevo persone hanno scoperto nuovi geni coinvolti nelle malattie associate all'età. Genome-wide longevità studi negli eucarioti semplici sono identificando evolutivamente conservato percorsi che determinano la longevità. Si spera che convalida di questi aspetti 'pubblici' dell'invecchiamento nei topi, insieme ad analisi di variazione nel candidato umano invecchiamento geni, fornirà gli obiettivi per gli interventi futuri rallentare il processo d'invecchiamento e ritardare l'insorgenza di patologie associate all'età.

Estensione Durata in Caenorhabditis Elegans Di Rimozione Completa Del Cibo

Una parziale riduzione nell'assunzione di cibo è stata trovata per aumentare la durata della vita in molti organismi differenti. Riportiamo qui un nuovo regime di restrizione dietetica nel nematode Caenorhabditis elegans, basato su test di durata piastra agar standard, in cui i vermi adulti sono mantenuti in assenza di una fonte di cibo batteriche. Questi risultati rappresentano la prima relazione in qualsiasi organismo di estensione durata in risposta alla fame prolungata. Rimozione di alimentare batterica aumenta la durata in misura maggiore rispetto a parziale riduzione del cibo attraverso un meccanismo che è distinto da insulina/IGF-come segnalazione e il famiglia Sir2 deacetylase, SIR-2.1. Rimozione di alimentare batterica aumenta anche la durata quando avviate negli adulti postreproductive, suggerendo che restrizioni alimentari iniziato durante la mezza età possono comportare un beneficio notevole longevità che è indipendente da riproduzione.

Medicina: Uva Versus Golosità

Effetti Di Sirtuine-indipendente Di Nicotinamide Sull'estensione Della Durata Della Vita Dalla Restrizione Calorica in Lievito

Due modelli sono stati proposti per come restrizione calorica (CR) migliora la longevità replicativa nel lievito: (i) soppressione del rDNA ricombinazione attraverso l'attivazione delle sirtuine deacetylase proteina Sir2 o (ii) diminuita attività della chinasi nutrienti-reattivo Sch9 e TOR. Segnaliamo qui che CR aumenta la durata della vita indipendentemente da tutte le proteine di Sir2-famiglia in lievito. Inoltre, dimostriamo che nicotinamide, un inibitore della deacetilazione Sir2-mediata, interferisce con estensione durata da CR, ma non così indipendente di Sir2, Hst1, Hst2 e Hst4. Troviamo anche che 5 mm nicotinamide, una concentrazione sufficiente per inibire altri sirtuine, fa non eliminazione di fenocopia della HST3. Così, proponiamo che estensione durata di CR è indipendente di sirtuine e quello nicotinamide ha effetti di sirtuine-indipendente sull'estensione della durata della vita di CR.

La Sensibilità Dei Mutanti Lievito Acido Oleico Implica Il Perossisoma E Altri Processi in Funzione Di Membrana

Il perossisoma, unico sito di metaboliti in Saccharomyces cerevisiae, è noto per essere necessari per la crescita ottimale in presenza di acidi grassi. Lo screening dell'insieme aploide lievito eliminazione identificate circa 130 geni codificano per proteine perossisomiali, necessarie per la normale crescita su acido oleico 23. Oleato leggermente migliora la crescita del lievito selvaggio-tipo e inibisce la crescita di tutti i ceppi identificati dalla schermata. Nonperoxisomal processi, fra loro modificazione della cromatina da H2AZ, Pol II mediatore funzione e attività cellula-parete-associato, anche evitare tossicità oleato. I ceppi più inibito oleato mancano Sap190, un adattatore putativo per la fosfatasi della proteina PP2A-tipo Sit4 (che è anche richiesto per la normale crescita su oleato) e Ilm1, una proteina a funzione sconosciuta. Palmitoleate, le altri principali acidi grassi insaturi di Saccharomyces, non riesce a inibire la crescita dei ceppi sap190delta, sit4delta e ilm1delta. Vengono presentati dati che suggeriscono che oleato inibizione della crescita di un mutante perossisomiale è a causa di un aumento della porosità della membrana plasmatica. Proponiamo che lievito carenza in perossisomiali e altre funzioni sono sensibili all'oleato forse a causa di un'incapacità di controllare efficacemente la composizione in acidi grassi dei fosfolipidi di membrana.

SIR2 E Calorie Restriction in Lievito: Una Prospettiva Scettica

Attivazione delle proteine di Sir2-famiglia in risposta alla restrizione calorica (CR) è stata proposta come un meccanismo evolutivamente conservato per l'estensione della durata della vita. Questa idea è stata messa in discussione con la scoperta che le proteine Sir2-famiglia non sono richieste per l'estensione della durata da CR in lievito. Noi qui presenti una prospettiva storica e la valutazione critica del modello che CR agisce attraverso Sir2 in lievito e interpretare relazioni precedenti alla luce delle più recenti scoperte. Sono noti numerosi casi specifici dove il modello Sir2 di CR è incoerente con i dati sperimentali. Queste lacune devono essere considerate insieme a prove a sostegno di un ruolo per Sir2 in CR al fine di valutare appieno la validità di questo modello.

Recenti Sviluppi Nell'invecchiamento Di Lievito

Nell'ultimo decennio, ricerca i determinanti molecolari dell'invecchiamento ha progredito rapidamente e gran parte di questo progresso può essere attribuito a studi in invertebrati microrganismi eucarioti. Di questi, singolo-celled lieviti sono meno complicato e più suscettibili di manipolazioni genetiche e molecolari. L'uso di questo organismo di supporto per la ricerca di invecchiamento, aumentando le prove ha accumulato che un sottoinsieme di percorsi che influenzano la longevità in lievito sono conservate in altri eucarioti, compresi i mammiferi. Qui abbiamo brevemente delineare invecchiamento in lievito e descrivono le recenti scoperte che continuano a mantenere questa "semplice" eucariote all'avanguardia della ricerca di invecchiamento.

Il Resveratrolo Attiva Lievito Sir2 in Vivo?

Basi Molecolari Dell'invecchiamento

Traduzione Della Proteina, 2007

Traduzione del RNA alla proteina è essenziale per la vita. Forse non dovrebbe essere sorprendente, pertanto, tale regolamento appropriato della traduzione svolge un ruolo chiave nel determinare la longevità. Questo articolo Hot Topic discute articoli pubblicati nell'ultimo anno correlato l'importanza della traduzione e del relativo regolamento di segnalazione attraverso il bersaglio della rapamicina chinasi, nel modulare le malattie invecchiamento e associate all'età.

Genome-wide Identificazione Di Geni Di Longevità Conservata Nel Lievito E Vermi

I progressi tecnologici in organismi modello invertebrati recentemente hanno reso possibile a molti o tutti i geni nel genoma di fenotipi di interesse di indagine. In c. elegans e S. cerevisiae, sono state eseguite ricerche genome-wide per hypomorphic mutazioni che estendono la durata della vita. I risultati da questi schermi stanno iniziando a fornire una visione più completa della gamma di fattori determinanti della durata della vita negli eucarioti. Inoltre, è sempre possibile testare la premessa che conservano i geni di invecchiamento e percorsi regolano invecchiamento in disparate specie eucariotica. Qui abbiamo confrontare e contrapporre i risultati da schermi genome-wide invecchiamento e valutare la probabilità che ci sono meccanismi di invecchiamento "pubblico".

Longevità Genomica Attraverso La Specie

Studi di genome-wide imparziali della longevità in S. cerevisiae e c. elegans hanno portato all'identificazione di più di un centinaio di geni che determinano la durata di uno o di entrambi gli organismi. Percorsi chiave sono stati scoperti che collega spunti di nutrienti e di fattore di crescita di longevità. Misure quantitative del grado a cui l'invecchiamento è evolutivo conservati sono ora possibili. Una sfida importante per il futuro consiste nel determinare quale di questi geni svolgono un ruolo simile nell'invecchiamento umano e utilizza tali informazioni per sviluppare terapie verso malattie associate all'età.

Biologia Cellulare: Una Barriera Molecolare Età

Traduzione Della Proteina, 2008

L'importante ruolo che il regolamento della traduzione proteica gioca nel determinare la longevità negli organismi invertebrati è diventato ampiamente apprezzato nel 2007, con la pubblicazione di diversi documenti discussi nella recensione dello scorso anno. Nel corso del 2008, diversi studi hanno ulteriormente rafforzato l'idea che il regolamento della traduzione è una componente di un percorso altamente evolutionarily conserved che modifica la longevità. Importante, studi pubblicati quest'anno ha cominciato a fornire approfondimenti in meccanismi specifici da cui alterato traduzione di mRNA (e in alcuni casi non lo fa) lento invecchiamento in organismi modello invertebrati.

Analisi Di Rete Shortest Path Sono Un Utile Approccio Verso L'identificazione Di Fattori Determinanti Genetici Della Longevità

Identificazione dei geni che modulano la longevità è un fuoco importante di ricerca correlati a invecchiamento e un'area di intenso interesse pubblico. Oltre a facilitare una migliore comprensione dei meccanismi fondamentali dell'invecchiamento, tali geni rappresentano potenziali bersagli per l'intervento terapeutico in molteplici malattie associate all'età, compreso il cancro, malattie cardiache, diabete e malattie neurodegenerative. Ad oggi, tuttavia, gli sforzi mirati a identificare geni associati longevità hanno stati limitati dalla mancanza di potere predittivo e algoritmi utili per gene candidato-identificazione hanno anche stato carente.

Singolo-gene Delezioni Che Ripristino La Competenza Accoppiamento Lievito Diploide

Utilizzando il Saccharomyces cerevisiae collezione eliminazione MATa/MATalpha ORF, delezione omozigote ceppi sono stati identificati che subiscono l'accoppiamento con MATa o MATalpha aploidi. Sette delezioni omozigoti sono stati identificati che conferiscono rafforzata l'accoppiamento. Tre di questi, privo di CTF8, CTF18 e DCC1, compagno a bassa frequenza con MATa o MATalpha aploidi. I prodotti di questi geni si formano un complesso coinvolti nella sorella coesione tra cromatidi fratelli. Ognuno di questi ceppi esibisce anche cromosoma aumento tassi di perdita, e probabilmente gli accoppiamenti avvengono a causa della perdita di una copia del cromosoma III, che reca il locus MAT. Tre altri ceppi delezione omozigote diploide, ylr193cDelta/ylr193cDelta, yor305wDelta/yor305wDelta e ypr170cDelta/ypr170cDelta, il compagno a frequenze molto basse con aploidi di uno o di entrambi i tipi accoppiamento. Tuttavia, un ceppo di ist3Delta/ist3Delta si accoppia solo con MATa aploidi. Si è dimostrato che IST3, precedentemente collegato a splicing, è necessaria per l'elaborazione efficiente del messaggio MATa1, specialmente il primo introne. Come risultato, il ceppo di ist3Delta/ist3Delta esprime rapporti sbilanciati di Matalpha Mata proteine e quindi gli accoppiamenti con MATa aploidi. Di conseguenza, accoppiamento in questo diploide può essere repressa dall'introduzione di un cDNA MATa1. In sintesi, questo studio sottolinea ed elabora su percorsi previsti da cui mutazioni ripristino accoppiamento funzione diploidi lievito e identifica nuovi mutanti che giustificano un ulteriore studio.

Restrizione Dietetica Di Privazione Batterica Aumenta La Durata in Nematodi Wild-derivato

Restrizione dietetica è conosciuta per promuovere la longevità in una varietà di organismi eucarioti. La maggior parte dei studi di restrizione dietetica sono stati eseguiti su animali allevati per molte generazioni in condizioni che differiscono sostanzialmente dal loro ambiente naturale, alzando la possibilità che alcuni apparenti effetti benefici della restrizione dietetica sono a causa di adattamento a condizioni di laboratorio. Per rispondere a questa domanda in un modello di invertebrati, abbiamo determinato l'effetto della restrizione dietetica di privazione batterica sulla durata di vita in cinque diversi derivati da wild Caenorhabditis elegans ceppi e due ceppi delle relative specie Caenorhabditis remanei. Longevità è stata migliorata in ciascuno dei ceppi selvatici-derivato c. elegans, nella maggior parte dei casi ad un livello simile a quello osservato in N2, il ceppo di laboratorio standard. Entrambi i ceppi di c. remanei erano sostanzialmente più vissuto uno qualsiasi degli isolati di c. elegans, prodotto covate di dimensioni maggiori e mantenuto la capacità di produrre prole per un lungo periodo di tempo. Restrizione dietetica non è riuscito ad aumentare la durata di vita media in una C. remanei isolare, ma notevolmente aumentato la durata massima di due ceppi di c. remanei. Così, non troviamo alcuna prova che l'adattamento alle condizioni di laboratorio ha alterato significativamente il processo di invecchiamento in c. elegans in condizioni standard o con restrizioni alimentari.

Un Metodo Di Analisi Quantitativa High-throughput Di Lievito Cronologico Life Span

Invecchiamento cronologico nel lievito è stato studiato da mantenere le cellule in una cultura quiescente-come fase stazionaria e monitoraggio nel tempo la sopravvivenza delle cellule. La composizione del mezzo di crescita può avere una profonda influenza sull'invecchiamento cronologico. Per esempio, restrizione dietetica compiuto abbassando notevolmente la concentrazione di glucosio del mezzo aumenta la durata. Qui riportiamo un nuovo metodo di alto-rendimento per misurazione durata cronologico lievito di monitoraggio escrescenza di invecchiamento delle cellule usando una macchina Bioscreen C MBR. Ci mostrano che questo metodo fornisce i dati di sopravvivenza paragonabili ai metodi tradizionali, ma con ridotta variabilità. Oltre a ridurre la concentrazione di glucosio, troviamo che livelli elevati amminoacido o aumentata osmolarità del mezzo di crescita è sufficiente per aumentare la durata cronologica. Segnaliamo inoltre che estensione durata dalla restrizione dietetica non richiede qualsiasi delle cinque sirtuine lievito (Sir2, Hst1, Hst2, Hst3 o Hst4) da solo o in combinazione.

Restrizione Dietetica Sopprime Proteotoxicity E Migliora La Longevità Di Un Meccanismo Di Hsf-1-dipendente in Caenorhabditis Elegans

Restrizione alimentare aumenta la durata della vita e ritarda l'insorgenza di malattie associate all'età negli organismi da lievito ai mammiferi. Negli esseri umani, diverse malattie legate all'età sono associate con ripiegamento proteico aberrante o di aggregazione, tra cui disturbi neurodegenerativi come il morbo di Alzheimer, morbo di Parkinson e le malattie di Huntington. Segnaliamo qui che restrizione dietetica sopprime drammaticamente paralisi associate all'età in tre modelli di nematodi di proteotoxicity. Simile alle sue proprietà migliorare longevità, restrizione dietetica protegge contro proteotoxicity da un meccanismo distinto dal ridotto insulina/IGF-1-come segnalazione. Fattore di trascrizione di scossa di calore, hsf-1, è invece necessario per una maggiore thermotolerance, soppressione del proteotoxicity e l'estensione della durata della vita di restrizione dietetica. Questi risultati dimostrano che la restrizione dietetica conferisce un effetto protettivo contro proteotoxicity e promuove la longevità di un meccanismo che coinvolge hsf-1.

Prova Quantitativa Per Percorsi Di Longevità Conservata Tra Specie Eucariotica Divergenti

Studi in organismi modello invertebrati sono stati una forza trainante nella ricerca di invecchiamento, che porta all'identificazione di molti geni che influenzano la durata della vita. Tuttavia, pochi di questi geni sono stati esaminati nel contesto di invecchiamento dei mammiferi, e rimane aperta la questione se e in quale misura i percorsi che modulano la longevità sono conservati diverse specie eucariotica. Utilizzando un approccio di genomica funzionale comparativa, abbiamo eseguito la prima analisi quantitativa del grado a cui geni di longevità sono conservate tra due specie eucariotiche altamente divergente, il lievito Saccharomyces cerevisiae e il nematode Caenorhabditis elegans. Riportiamo i fenotipi replicativa durata per singolo-gene delezioni del lievito orthologs dei geni di invecchiamento del verme. Troviamo che il 15% di queste eliminazioni di lievito sono longevi. Al contrario, solo il 3,4% di un insieme casuale di mutanti di delezione sono lungo lived-una differenza statisticamente significativa. Questi dati suggeriscono che i geni che modulano l'invecchiamento si sono conservati in sequenza, ma anche in funzione, più 1 miliardo di anni di evoluzione. Tra la longevità determinazione ortholog coppie, notiamo un notevole arricchimento per geni coinvolti in un percorso evolutivamente conservato che collega traduzione di rilevamento e di proteine nutrienti. Inoltre, abbiamo identificato diversi geni conservati invecchiamento che possono rappresentare vie romanzo longevità. Insieme, questi risultati indicano che la componente genetica della determinazione della durata della vita è significativamente conservata tra specie eucariotica divergenti e suggerire percorsi che potrebbero giocare un ruolo simile nell'invecchiamento dei mammiferi.

Estensione Della Durata Della Vita Del Lievito Da Deplezione Di 60s Subunità Ribosomiale è Mediata Da Gcn4

In quasi ogni organismo studiato, ridotto apporto calorico estende la durata della vita. In lievito, span estensione dalla restrizione dietetica è pensato per essere mediato dalla destinazione altamente conservata, nutriente-sensible a reagire della rapamicina (TOR), proteina chinasi A (PKA) e Sch9 chinasi. Queste chinasi coordinately regolano vari processi cellulari, tra cui lo stress responses, turnover proteico, crescita cellulare e biogenesi del ribosoma. Qui vi mostriamo che una specifica riduzione dei livelli di subunità ribosomiale 60S rallenta invecchiamento in lievito. Delezione di geni codificano per le proteine di subunità 60S o elaborazione di fattori o trattamento con una piccola molecola, che inibiscono la biogenesi subunità 60S, sono sufficienti per aumentare significativamente la durata replicativa. Un meccanismo da cui subunità 60S ridotti livelli conduce alla estensione della durata della vita è attraverso l'induzione di Gcn4, un fattore di trascrizione dei nutrienti-sensibli a reagire. Analisi genetiche epistasi suggeriscono che restrizione dietetica, abbondanza di subunità 60S ridotta e attivazione di Gcn4 estendere durata di vita del lievito da meccanismi simili.

Programma Della Sezione Di Scienze Biologiche Alla Sessantesima Riunione Annuale Della Gerontological Society of America

In quest'epoca di genomica e altri entusiasmanti progressi tecnici, ricerche sulla biologia dell'invecchiamento sta subendo una rinascita. Questa relazione riassume 10 aree all'avanguardia della ricerca coperto in simposi che si estendeva su argomenti come le cellule staminali, strategie romanzo vaccino, sensing nutrizionale, nuovi concetti del morbo di Parkinson, high throughput screening per gli interventi di invecchiamento, manipolando la telomerasi in cancro e immunodeficienza, sinergia tra invecchiamento e malattia di HIV e influenze epigenetiche di invecchiamento. Sono stati anche discussi nuovi modelli animali, comprese quelle che mostrano alcuna prova di invecchiamento, come pure le implicazioni etiche e politiche di cellule staminali embrionali e medicina alternativa.

Estensione Di Durata Età - E Caloria-indipendente Dalla Restrizione Dietetica Di Privazione Batterica in Caenorhabditis Elegans

Restrizione dietetica (DR) aumenta la durata della vita e ritarda la malattia associate all'età in molti organismi. Il meccanismo mediante il quale DR migliora la longevità non è ben compreso.

La Saga in Corso Di Sirtuine E Invecchiamento

Sirtuine sono noti per rallentare l'invecchiamento negli eucarioti semplici; Tuttavia, visualizzazione dei mammiferi sirtuine come antiaging proteine possono essere eccessivamente semplicistica. In questo numero del metabolismo cellulare, Li et al (2008) fornire la prova che SirT1 ha proprietà coerenti con le funzioni di pro - e antiaging nei topi.

Un Meccanismo Molecolare Dell'invecchiamento Cronologico in Lievito

I meccanismi molecolari che causano invecchiamento organismica sono un argomento di dibattito e scrupolose. Restrizione dietetica estende la durata della vita di molti organismi, tra cui il lievito, e sono in corso sforzi per comprendere i percorsi biochimici e genetici che regolano questo prolunga la durata della vita in organismi modello. Qui descriviamo il meccanismo mediante il quale restrizione dietetica estende la durata cronologica lievito, definito come la lunghezza del tempo che le cellule di lievito fissi rimangono vitali in uno stato quiescente. Troviamo che l'invecchiamento in condizioni standard di cultura è il risultato di un componente cellulare-estrinseco che è legato al pH del terreno di coltura. Individuiamo l'acido acetico come mediatore estrinseco-cella della morte delle cellule durante l'invecchiamento cronologico e dimostrare tale restrizione dietetica, crescita in una fonte di carbonio non fermentabili, o trasferimento di cellule per acqua durata cronologico aumenta riducendo o eliminando l'acido acetico extracellulare. Altri life span che estende gli interventi ambientali e genetici, quali la crescita elevata osmolarità media, eliminazione di SCH9 o RAS2, aumentare resistenza cellulare all'acido acetico. Possiamo concludere che la mortalità indotta acido acetico è il principale meccanismo di invecchiamento cronologico nel lievito in condizioni standard.

Regolamento Proteosomale Della Risposta Ipossica Modula Invecchiamento in C. Elegans

Caenorhabditis elegans omologo di soppressore tumorale von Hippel-Lindau VHL-1 è una cullin E3 ubiquitina ligasi che regola negativamente la risposta ipossica promuovendo ubiquitination e la degradazione del fattore di trascrizione HIF-1 di risposta ipossica. Qui, segnaliamo che la perdita di VHL-1 significativamente maggiore durata e una maggiore resistenza delle poliglutamine e tossicità di beta-amiloide. Eliminazione di HIF-1 è stata epistatici VHL-1, che indica che HIF-1 agisce a valle di VHL-1 a modulare l'invecchiamento e proteotoxicity. VHL-1 e longevità controllo HIF-1 con un meccanismo distinto dalla restrizione dietetica sia insulino-simile di segnalazione. Queste scoperte definiscono VHL-1 e la risposta ipossica come una via alternativa di omeostasi longevità e proteine.

16 Acetilazione Di Istone H4 Lisina Regola La Durata Della Vita Cellulare

Cellule sottoposti a processi di sviluppo sono caratterizzate da persistenti non genetici alterazioni della cromatina, definite i cambiamenti epigenetici, rappresentate da modelli distinti di traslazionali metilazione e istone DNA. Sirtuine, un gruppo di conservata NAD (+)-deacetylases dipendenti o ADP-ribosyltransferases, promuovere la longevità nei diversi organismi; Tuttavia, i meccanismi molecolari in invecchiamento regolamento rimangono scarsamente comprensibili. Lievito Sir2, il primo membro della famiglia a essere trovato, stabilisce e mantiene la cromatina silenziamento rimuovendo 16 acetilazione di istone H4 lisina e portando in altre proteine di silenziamento. Qui riportiamo una diminuzione Sir2 abbondanza di proteine accompagnato da un aumento in H4 lisina 16 acetilazione e perdita di istoni a regioni specifiche subtelomerica in cellule di lievito replicatively vecchio, che si traduce nel silenziamento trascrizionale compromessa in questi loci associate all'età. Antagonizzando attività Sir2 e Sas2, un istone acetiltransferasi, regolare la durata della vita replicativa attraverso lisina di istone H4 16 presso subtelomerica regioni. Questo percorso, distinto da modelli esistenti di invecchiamento per il lievito, può rappresentare una funzione evolutivamente conservata di sirtuine nel regolamento dell'invecchiamento replicativa di manutenzione della cromatina telomerica intatta.

Un Approccio Genomico Per Invecchiamento Cronologico Del Lievito

Il lievito è un organismo modello utile per studiare i meccanismi genetici e biochimici di invecchiamento. Studi di genomici di invecchiamento in lievito hanno stati limitati, tuttavia, di metodologie tradizionali che richiedono un grande investimento di risorse e di manodopera. In questo capitolo, descriveremo un metodo di recente sviluppato per misurare quantitativamente la durata cronologica di ogni ceppo contenuta nel lievito insieme eliminazione ORF. Il nostro approccio comporta la determinazione di sopravvivenza della popolazione di monitoraggio cinetica escrescenza utilizzando un lettore di smuovicenere incubatore Bioscreen C MBR. Questo metodo ha una precisione paragonabile ai tradizionali dosaggi, pur consentendo una velocità superiore e ridotta variabilità nella misurazione.

Il Pathway TOR Diventa Maggiorenne

Gli studi in una varietà di organismi modello indicano che segnalazione dei nutrienti è strettamente accoppiato alla longevità. In condizioni di piene di nutrienti, organismi sviluppano, crescono e invecchiare rapidamente. Quando le sostanze nutrienti diventano radi come con restrizione dietetica, crescita e declino di sviluppo, diventano indotta da stress response percorsi e organismi vivono più a lungo. Uno sforzo considerevole è stato dedicato a comprendere gli eventi molecolari mediando estensione della durata della vita di restrizione dietetica. Una messa a fuoco centrale è stato su vie di trasduzione del segnale nutrienti-reattiva compresi insulina/IGF-1, AMP chinasi, chinasi di proteina A e la via di TOR. Qui descriviamo i legami sempre più prominenti tra TOR di segnalazione e invecchiamento negli invertebrati. Studi di longevità nei mammiferi non vengono pubblicati fino ad oggi. Invece, si evidenziano gli studi in modelli murini, che indicano che il pathway TOR di bagnatura conduce alla protezione diffusa da una matrice di malattie legate all'età.

Invecchiamento: Una Droga Midlife Longevità?

La Risposta Ipossica E L'invecchiamento

Hot Topics in Ricerca Di Invecchiamento: Traduzione in Proteina, 2009

Negli ultimi anni, collegamenti tra regolamento della traduzione di mRNA e l'invecchiamento sono stati stabiliti saldamente in organismi modello degli invertebrati. Quest'anno, una possibile relazione tra traduzione di mRNA e invecchiamento nei mammiferi è stata istituita con la relazione che rapamicina aumenta la durata della vita nei topi. Altri risultati significativi hanno collegato controllo traduzione con altri percorsi noti longevità e fornito foraggio per ipotesi meccanicistiche. Qui riassumiamo progressi in questo emergente campo e sollevare domande per gli studi futuri.

Attenuazione Della Disfunzione Metabolica Legata All'età Nei Topi Con Una Perturbazione Mirata Della Subunità Cbeta Della Chinasi Di Proteina A

La ciclica monofosfato di adenosina-dipendente della proteina chinasi A (PKA) via aiuta a regolare la crescita cellulare e divisione e stoccaggio dei trigliceridi e metabolismo in risposta allo stato nutrizionale. Studi in lievito mostrano che Turbativa di questo pathway promuove la longevità in maniera simile alla restrizione calorica. Perché PKA è altamente conservata, possono essere studiato in sistemi di mammiferi. Questo rapporto descrive il fenotipo metabolico di topi cui manca la subunità catalitica PKA Cbeta. Abbiamo confermato che Cbeta ha alti livelli di espressione nel cervello, ma ha anche mostrato livelli moderati nel fegato. Cbeta null animali erano ridotta attività basale di PKA mentre appare apertamente normale quando alimentato standard chow roditore. Tuttavia, l'assenza di Cbeta protetto topi da indotta da dieta obesità, steatosi, dislipoproteinemia e insulino-resistenza, senza eventuali differenze di apporto calorico o l'attività dell'apparato locomotore. Queste scoperte hanno importanti implicazioni farmacologiche perché invecchiamento nei mammiferi è caratterizzata dal declino metabolico associato all'obesità, corpo alterata distribuzione del grasso e insulino-resistenza.

Segnalazione Delle Cellule. L'invecchiamento è RSKy Business

Sorpresa Spermidina Per Una Lunga Durata

Resveratrolo E Rapamicina: Essi Sono Anti-aging Farmaci?

Gli studi di biologia di invecchiamento hanno avanzato al punto dove gli interventi anti-invecchiamento, identificati da esperimenti in organismi modello, stanno cominciando a essere testato nelle persone. Resveratrolo e rapamicina, due composti che longevità conservata percorsi di destinazione e possono imitare alcuni aspetti della restrizione dietetica, rappresentano il primo tali interventi. Entrambi i composti sono stati segnalati per rallentare l'invecchiamento in lievito e specie di invertebrati, e rapamicina anche recentemente è stato trovato per aumentare la durata della vita nei roditori. Inoltre, entrambi i composti anche mostrano effetti impressionanti nel roditore modelli di malattie associate all'età. Studi clinici sono in corso per valutare se il resveratrolo è utile come un trattamento anti-cancro, e rapamicina è già approvato per l'uso in pazienti umani. Composti come questi, identificati da studi di longevità in organismi modello, promettono grandi come terapie a bersaglio delle malattie senili più modulando le cause molecolari dell'invecchiamento.

YODA: Software Per Facilitare L'analisi Di Alto-rendimento Dell'arco Cronologico Di Vita, Tasso Di Crescita E Sopravvivenza Nel Lievito Gemmante

Il lievito gemmante Saccharomyces cerevisiae è uno dei microrganismi più ampiamente studiato in scienze invecchiamento-relative. Anche se sono stati identificati diversi modificatori genetici della longevità di lievito, l'utilità di questo sistema per gli studi sulla longevità ha stato limitato dalla mancanza di dosaggi di alto-rendimento per misurare quantitativamente la sopravvivenza delle cellule di lievito individuale durante l'invecchiamento.

Lezioni Sulla Longevità Da Lievito Gemmante

Nell'ultimo decennio ha visto fondamentali progressi nella nostra comprensione del processo di invecchiamento e generato ottimismo che gli interventi a lento invecchiamento possono essere l'orizzonte. Studi di lievito gemmante hanno fatto immenso contributo a questo progresso. Fattori di longevità del lievito hanno ora dimostrati di modulare invecchiamento nei modelli invertebrati e mammiferi, e studi di lievito hanno portato in alcuni dei migliori candidati per farmaci anti-aging attualmente in sviluppo. Primi interventi per rallentare l'invecchiamento umano possono primavera dal lievito umile.

Un Ruolo Per SIRT1 Nella Risposta Ipossica

In questo numero di cellulare molecolare, Lim et al (2010) mostrano che SIRT1 deacetylates HIF-1alpha e regola la sua capacità di rispondere all'ipossia, rivelando un'altra funzione importante di SIRT1 e suggerendo un collegamento tra funzione HIF in invecchiamento e sirtuine enzimi.

L'hypoxia-inducible Factor, HIF-1 Funziona Come Un Modulatore Positivo E Negativo Dell'invecchiamento

Nell'ultimo anno e mezzo, cinque studi hanno stabilito autonomamente una connessione diretta tra il fattore di trascrizione risposta ipossica, HIF-1 e invecchiamento in Caenorhabditis elegans. Questi studi hanno dimostrato che HIF-1 può promuovere e limitare la longevità attraverso percorsi distinti meccanicistico. Qui, passiamo in rassegna lo stato attuale delle conoscenze per quanto riguarda la modulazione dell'invecchiamento di HIF-1 e speculare sui potenziali aspetti della funzione di HIF-1 che potrebbe essere rilevante per la longevità nei mammiferi e rinforzandone.

Regolazione Della Traduzione Di MRNA Come Un Meccanismo Conservato Del Controllo Di Longevità

Adeguata regolamentazione della traduzione di mRNA è essenziale per la crescita e la sopravvivenza e i percorsi che regolano traduzione di mRNA sono altamente conservati in tutto eucarioti evoluzione. Traduzione è controllato da un complesso insieme di meccanismi che agiscono a più livelli, che vanno dalla sintesi proteica globale a diversi mRNAs. Recentemente, diverse mutazioni che perturbare il regolamento della traduzione di mRNA sono state trovate anche per aumentare la longevità in tre organismi modello: il buddingyeast Saccharomyces cerevisiae, il nematode Caenorhabditis elegans ed il moscerino della frutta Drosophila melanogaster. Molti di questi fattori di controllo traduzione può essere mappati a un singolo percorso a valle della destinazione reattivo nutrienti della chinasi della rapamicina (TOR). In questo capitolo, esamineremo i dati suggerendo che la traduzione di mRNA è un modificatore evolutivamente conservato della longevità e discutere possibili meccanismi da cui mRNA traduzione potrebbe influenzare la malattia invecchiamento e associate all'età in diverse specie.

Restauro Di Fibroblasti Senescenti Umani Diploidi Dalla Modulazione Della Matrice Extracellulare

Fibroblasti diploidi umani hanno la capacità di completare un numero finito di divisioni cellulari prima di entrare in uno stato di senescenza replicativa caratterizzata da arresto di sviluppo, cambiamenti nella morfologia e alterata espressione del gene. Qui, segnaliamo che l'interazione con la matrice extracellulare (ECM) da cellule giovani è sufficiente a ripristinare le cellule senescenti, invecchiate a uno stato apparentemente giovanile. L'identità delle cellule restaurate come avendo stato derivato da cellule senescenti è stata confermata da una varietà di metodi, tra cui time lapse live imaging cellulare e dito DNA stampa analisi. Oltre alla morfologia cellulare, restauro fenotipica è stato valutato dalla ripresa del potenziale proliferativo, reattività del fattore di crescita, riduzione dei livelli di specie di ossigeno reattive intracellulare, recupero di lunghezza telomeri potenziali e aumento di membrana mitocondriale. Meccanicistico, troviamo che sia Ku e SIRT1 sono indotte durante il restauro e sono necessari per le cellule senescenti restituire un fenotipo giovanile. Queste osservazioni dimostrano che la senescenza cellulare umana è profondamente influenzato dalle stecche da ECM, e che la plasticità delle cellule senescenti è molto maggiore rispetto a quella precedentemente credeva di essere il caso.

Hot Topics in Ricerca Di Invecchiamento: Proteina Traduzione E TOR Di Segnalazione, 2010

In questo, il quarto capitolo della nostra revisione annuale Hot Topics sulla traduzione di mRNA e invecchiamento, abbiamo deciso di espandere la nostra portata per includere le recenti scoperte relative al ruolo di TOR di segnalazione nell'invecchiamento. Come emergono nuovi dati, è chiaro che TOR segnalazione atti a monte della traduzione di mRNA, così come una varietà di altri processi cellulari, per modulare la longevità e rinforzandone in evolutivamente diverse specie. Questa recensione Hot Topics coprirà importanti nuove scoperte in questa zona che si sono verificati negli ultimi anni. Questi includono la dimostrazione che la chinasi di TOR substrato ribosomiale S6 modula la longevità nei mammiferi, il potenziale per gli inibitori di TOR come trattamenti terapeutici per la malattia di Alzheimer e ulteriori studi, sottolineando l'importanza della traduzione differenziale di specifici mRNA per invecchiamento sano e una maggiore longevità.

Prova Quantitativa Per Primi Life Fitness Difetti Da 32 Longevità-associated Alleli in Lievito

Ridotta fecondità è stato associato con alcuni alleli che aumentano la longevità nei modelli invertebrati e mammiferi. Questa osservazione ha suggerita a sostegno della teoria di pleiotropia antagonista dell'invecchiamento, che prevede che gli alleli di alcuni geni promozione fitness all'inizio della vita hanno effetti dannosi più tardi nella vita che limitano la sopravvivenza. In solo pochi casi, tuttavia, è la relativa idoneità di mutanti longevi stata quantificata attraverso la competizione diretta con il genotipo wild type. Qui riportiamo la prima analisi completa di fitness e longevità trade-off misurando la relativa idoneità di 49 varianti longevi lievito in un dosaggio di diretta concorrenza con cellule di tipo selvatico. Troviamo che 32 (65%) di queste varianti mostrano un difetto significativo in palestra in questo test di competizione. Nel 26 (81%) di questi casi, questa riduzione nel fitness può essere parzialmente rappresentata dal tasso di crescita massima ridotta durante i primi anni di vita, di solito derivanti da un difetto del ciclo cellulare G0/G1-specifiche. Una maggioranza della longevità-enhancing varianti sono associati con meno fit ridotto traduzione di mRNA. Questi risultati sono quindi coerenti con l'idea che una maggiore longevità spesso viene fornito con un costo di fitness e suggeriscono che questo costo è spesso associato con variazione in un sottoinsieme dei fattori di longevità, come quelle che regolano la traduzione, la crescita e la riproduzione di mRNA.

HIF-1 Modula Longevità E Rinforzandone in Maniera Temperatura-dipendente

L'hypoxia-inducible factor, HIF-1 è stata recentemente identificata come un modificatore importante di longevità nel nematode Caenorhabditis elegans. Gli studi hanno segnalato che HIF-1 può funzionare come un regolatore positivo e negativo della durata della vita, e più disparati modelli sono stati proposti per il ruolo di HIF nell'invecchiamento. Qui, noi risolvere molte delle apparenti discrepanze tra questi studi. Troviamo che la stabilizzazione di HIF-1 aumenta durata robustamente in tutte le condizioni di collaudo; Tuttavia, eliminazione di hif-1 aumenta la durata della vita in maniera temperatura-dipendente. Animali privi di HIF-1 sono vissuti a lungo a 25 ° C, ma non a 15 ° C. Riportiamo ulteriori eliminazioni o RNAi atterramento di hif-1 altera rinforzandone a temperature inferiori a causa di una perdita età-dipendente di integrità vulvare. Eliminazione di hif-1 si estende la durata modestamente a 20 ° C quando animali che presentano il difetto di integrità vulvare sono censurati dai dati sperimentali, ma non riesce ad estendere la durata di vita se questi animali sono inclusi. Atterramento di hif-1 risultati in relocalization nucleare del fattore di trascrizione FOXO DAF-16 e DAF-16 è necessaria per l'estensione della durata della vita dall'eliminazione di hif-1 a tutte le temperature indipendentemente dalla censura.

Un'analisi Genomica Di Longevità Cronologico Fattori Nel Lievito Gemmante

Arco cronologico di vita (CLS) è stata studiata come un paradigma di invecchiamento in lievito. Sono stati identificati alcuni invecchiamento conservata geni che modulano la longevità cronologico e replicativa nel lievito nonché longevità nel nematode Caenorhabditis elegans; Tuttavia, un'analisi completa del rapporto tra controllo genetico di longevità cronologico e invecchiamento in altri sistemi modello deve ancora essere segnalato. Per rispondere a questa domanda, abbiamo effettuato un'analisi genomica funzionale della longevità cronologico per 550 ceppi di delezione di un singolo gene, che rappresenta circa il 12% dei ceppi praticabile delezione omozigote diploide il lievito insieme eliminazione ORF. Questo studio identificato 33 determinanti precedentemente sconosciuti di CLS. Abbiamo non trovato nessun significativo arricchimento per CLS rafforzata tra delezioni corrispondenti a orthologs lievito di geni invecchiamento worm o tra ceppi di eliminazione replicatively longevi, anche se è stato osservato un trend verso la sovrapposizione. Al contrario, un sottoinsieme di delezioni del gene identificato da uno schermo per ridotta acidificazione dei terreni di coltura durante la crescita di fase stazionaria è stato arricchito per CLS aumentata. Questi risultati suggeriscono che controllo genetico di CLS in condizioni di test più comunemente utilizzati non fortemente sovrapporsi con determinanti longevità in c. elegans, confinato in un piccolo numero di percorsi genetici esistenti. Questi dati inoltre ulteriore supporto del modello che l'acidificazione del terreno di coltura svolge un ruolo importante nella sopravvivenza durante l'invecchiamento cronologico in mezzo sintetico e suggeriscono che gli studi di invecchiamento cronologico utilizzando condizioni medie alternative possono essere più informativi in materia di invecchiamento di eucarioti pluricellulari.

Trinations Simposio Di Invecchiamento

Il "Simposio Aging Trinations" si tenne nel campus del Guangdong Medical College a Dongguan, in Cina, dal 28 al 30 aprile 2011. L'obiettivo era quello di promuovere interazione, collaborazione e scambio di idee tra gli scienziati nel campo della ricerca di invecchiamento da Giappone, Corea del sud e Cina. Ricerca di invecchiamento è in aumento in Asia. Questo rappresenta un importante sviluppo, poiché la Corea e il Giappone sono i due paesi più longevi al mondo, e l'aspettativa di vita sta aumentando rapidamente in Cina e altri paesi asiatici. Il mondo vedrà una maggiore percentuale di persone sopra i 65 anni, nei prossimi anni rispetto a qualsiasi periodo della storia umana. Lo sviluppo di approcci terapeutici per aumentare rinforzandone ha il potenziale non solo per migliorare la qualità della vita, ma contribuirebbe anche arginare la crisi economica incombente associata con un'alta percentuale di anziani. Il focus del Simposio Aging Trinations era sulla biologia dell'invecchiamento e discussi argomenti manutenzione incluso genoma, metabolismo e invecchiamento, geni della longevità e interventi e nuove terapie per le malattie legate all'età. L'incontro è finito con un impegno per un altro Simposio l'anno prossimo che includerà altri paesi asiatici e la formazione di una nuova organizzazione scientifica, l'associazione asiatica per ricerca di invecchiamento.

Eliminazione Di SIR2 Impedisce Estensione Durata 32 Mutanti Longevo

Attivazione di Sir2 orthologs si propone di aumentare la durata della vita a valle della restrizione dietetica. Qui, descriviamo un esame dell'effetto di 32 diverse mutazioni di allungare la durata della vita e quattro metodi di DR su durata replicativa (RLS) nel ceppo di lievito sir2Δ di breve durata. In ogni caso, eliminazione di SIR2 impedito estensione RLS; Tuttavia, estensione RLS è stata ripristinata quando sia SIR2 e FOB1 sono stati eliminati in diversi casi, dimostrando che SIR2 non è direttamente necessaria per estensione del RLS. Questi risultati indicano che la soppressione del difetto durata sir2Δ è un fenotipo raro tra gli interventi di longevità e suggeriscono che sir2Δ cellule senesce rapidamente da un meccanismo distinto da quello del selvaggio-tipo celle. Essi dimostrano anche che la mancata estensione della durata della vita in uno sfondo di breve durata, di osservare come le cellule o gli animali privi di sirtuine, devono essere interpretati con cautela.

Capacità Elevata Del Proteasoma Estende Replicativa Durata in Saccharomyces Cerevisiae

Invecchiamento è caratterizzata dall'accumulo di macromolecole cellulari danneggiati causati dal calo percorsi di riparazione ed eliminazione. Un componente integrale impiegato dalle cellule per gli aggregati di proteine tossiche contatore è il sistema ubiquitina/proteasoma conservato (UPS). Precedenti studi hanno descritto un declino età-dipendente della funzione proteosomale e maggiore longevità correla con capacità del proteasoma sostenuta in centenari e nudo ratti talpa, un roditore longevo. Prova per un impatto diretto della funzione del proteasoma avanzata sulla longevità, tuttavia, è ancora carente. Per determinare l'importanza della funzione del proteasoma nell'invecchiamento del lievito, abbiamo stabilito un metodo per modulare la capacità del gruppo di continuità da livelli di manipolazione del fattore di trascrizione correlati a UPS Rpn4. Mentre le cellule manca RPN4 esibiscono una piscina è diminuito del proteasoma non adattabile, perdita di UBR2, un'ubiquitina ligasi che regola Rpn4 fatturato, si traduce in elevati livelli di Rpn4, quali componenti di UPS sopraregola le. Aumento della capacità UPS migliora significativamente replicativa durata (RLS) e resistenza alle sollecitazioni di proteotoxic, mentre la ridotta capacità di UPS ha opposte conseguenze. Nonostante la coregolamentazione transcriptional stretta della UPS e sistemi di disintossicazione ossidativo, l'impatto della capacità del proteasoma sulla durata della vita è indipendente di quest'ultimo, poiché eliminazione di Yap1, un regolatore chiave della risposta dello stress ossidativo, non influisce sul estensione della durata della vita delle cellule con capacità superiore del proteasoma. Inoltre, dal proteasoma elevata capacità risultati in liquidazione migliorata di frammenti di huntingtina tossica in un modello del lievito per le malattie neurodegenerative, si ipotizzano che l'estensione di vita osservati proviene dalla eliminazione prolungata di proteine danneggiate nelle cellule madre vecchie. Epistasi analisi indicano che modulazione del proteasoma-mediata della durata della vita è almeno parzialmente distinta dalla restrizione dietetica, Tor1 e Sir2. Questi risultati dimostrano che determina la capacità di UPS lievito RLS da un meccanismo che è distinto da percorsi noti longevità e aumentare la possibilità che gli interventi per promuovere la funzione del proteasoma avanzata avrà effetti benefici sulle malattie legate all'età e longevità negli esseri umani.

Assenza Di Effetti Di Sir2 Sovraespressione Sulla Durata Della Vita in C. Elegans E Drosophila

Sovraespressione di sirtuine (NAD (+)-dipendente della proteina istonica) è stato segnalato per aumentare la durata della vita nel lievito (Saccharomyces cerevisiae), Caenorhabditis elegans e Drosophila melanogaster. Studi degli effetti dei geni sull'invecchiamento sono vulnerabili alla confusione effetti di background genetico. Qui abbiamo riesaminato gli effetti segnalati della sovraespressione di sirtuine sull'invecchiamento e ha trovato quella standardizzazione del background genetico e l'uso di appropriati controlli abolito gli apparenti effetti in c. elegans e Drosophila. In c. elegans, outcrossing di una linea con alto livello sir-2.1 sovraespressione abrogata l'aumento della longevità, ma non ha fatto abrogare sovraespressione di sir-2.1. Invece, longevità co-segregated con una secondo sito mutazione che colpisce i neuroni sensoriali. Outcrossing di una linea con sovraespressione di sir-2.1 basso-copia-numero abrogato anche longevità. Un ceppo di drosofila con sovraespressione onnipresente di dSir2 utilizzando il sistema GAL4 UAS era longevo rispetto al wild-type controlli, come riferito in precedenza, ma non era longevo rispetto i controlli appropriati transgenici, e né era una nuova linea con più forte sovraespressione di dSir2. Questi risultati sottolineano l'importanza di controllare per il background genetico e per gli effetti mutageni del transgene inserimenti negli studi di genetici effetti sulla durata della vita. L'effetto di allungare la vita della restrizione dietetica sull'invecchiamento in drosofila inoltre è stato segnalato per essere dSir2 dipendente. Abbiamo trovato che restrizione dietetica maggiore durata vola indipendentemente dal dSir2. I nostri risultati non escludono un ruolo per sirtuine nella determinazione della durata metazoi, ma hanno messo in dubbio la robustezza degli effetti di sirtuine precedentemente riportati sulla durata della vita in c. elegans e Drosophila.

Composizione E L'acidificazione Del Terreno Di Coltura Influenza Invecchiamento Cronologico Similmente in Vigna E Laboratorio Di Lievito

Invecchiamento cronologico è stato studiato estesamente nel lievito laboratorio di coltura di cellule in fase stazionaria in terreno sintetico completo con 2% di glucosio come fonte di carbonio. Durante questo processo, l'acidificazione del terreno di coltura si verifica a causa della secrezione di acidi organici, tra cui l'acido acetico, che limita la sopravvivenza delle cellule di lievito. Restrizione dietetica o buffer a pH 6 medio impedisce l'acidificazione e aumenta la durata cronologica. Qui abbiamo impostato per determinare se questi effetti sono specifici al lievito derivato da laboratorio testando le proprietà di invecchiamento cronologico del ceppo di lievito vigneto RM11. Simile per il ceppo di laboratorio BY4743 e suoi derivati aploidi, RM11 e suoi derivati aploide visualizzati aumentarono durata cronologico dalla restrizione dietetica, buffering il pH del terreno di coltura, o invecchiamento in mezzo ricco. RM11 e BY4743 anche visualizzato invecchiamento in generale simile e caratteristiche di crescita quando coltivate in una varietà di fonti di carbonio differenti. Questi dati supportano l'idea che i meccanismi dell'invecchiamento cronologico sono simili in ceppi il laboratorio e la vigna.

La Subunità MDT-15 Del Mediatore Interagisce Con La Restrizione Dietetica Di Modulare La Tossicità Fluorantene E Longevità Nei Elegans Di Caenorhabditis

Restrizione dietetica (DR), la limitazione dell'apporto calorico mantenendo una corretta alimentazione, è stato trovato per estendere la durata di vita e di ritardare l'insorgenza di malattie associate all'età, in una vasta gamma di specie. Precedenti studi hanno suggerito che la DR può ridurre la letalità delle tossine ambientali. Per esaminare ulteriormente il ruolo del dottor in risposta di tossina, abbiamo misurato vita campate del nematode Caenorhabditis elegans trattati con l'idrocarburi poliaromatici mutageni, fluorantene (FLA). FLA è un sottoprodotto della combustione diretto ed è una delle tossine ambientali di sedici priorità US Environmental Protection Agency. Trattamento con 5 µ g/ml FLA accorciato la vita campate ad libitum alimentato nematodi e DR ha portato maggiore sensibilità FLA. Per determinare il ruolo di disintossicante enzimi nella tossicità del FLA, abbiamo testato nematodi con mutazioni nel gene che codifica per la subunità MDT-15 del Mediatore, un coactivator transcriptional che regola geni coinvolti nel metabolismo degli acidi grassi e disintossicazione. Mutazione di mdt-15 aumentato la durata della vita degli animali FLA trattato rispetto agli animali wild-type con nessuna differenza osservata tra DR e ad libitum alimentato mdt-15 animali. Abbiamo anche esaminato mutanti con alterata insulina-IGF-1-come segnalazione (IIS), che è noto a modulare la durata della vita e sottolineare la resistenza in c. elegans indipendentemente dal Dr. Mutation di geni che codificano per il recettore dell'insulina-come DAF-2 o il fattore di trascrizione della famiglia FOXO DAF16 non alterava suscettibilità degli animali a FLA rispetto al wild type. Presi insieme, i nostri risultati suggeriscono che alcuni composti hanno aumentato la tossicità quando combinato con un regime DR attraverso l'attivazione metabolica aumentata. Questa maggiore attivazione metabolica è indipendente del percorso IIS e sembra essere mediato attraverso il fattore di trascrizione MDT-15.

Un Nuovo Saggio Cronologico Sopravvivenza Nella Coltura Delle Cellule Dei Mammiferi

Analisi Genome-wide Di Invecchiamento Di Lievito

Nelle ultime decadi il lievito gemmante Saccharomyces cerevisiae è emerso come un importante modello per ricerca di invecchiamento. La creazione di una collezione di delezione di un singolo gene che coprono la maggior parte degli open reading frames nel genoma del lievito e progressi nelle tecnologie di genomiche hanno aperto la ricerca di lievito per schermi di genoma-scala per una varietà di fenotipi. Un certo numero di schermi è stato eseguito alla ricerca di geni che modificano secondari fenotipi associati di età come resistenza o crescita il tasso di stress. Più recentemente, moderato-throughput metodi per la misurazione di vita replicativa spanreplicative durata e metodi di high-throughput per la misurazione della vita cronologico spanchronological life span hanno consentito le prime schermate imparziale volte ad identificare direttamente geni coinvolti nel determinare la longevità di lievito. In questo capitolo discutiamo su larga scala durata studi effettuati in lievito e le loro implicazioni per le ricerche relative alla biologia dell'invecchiamento.

Waiting
simple hit counter