RNA聚合酶將DNA展開，并把它作為模板生成信使RNA。在衰老細(xì)胞中，這一過程會加速。4月12日發(fā)表于《自然》的一項(xiàng)研究顯示，衰老似乎在5種截然不同的生命（人類、果蠅、大鼠、小鼠和蠕蟲）中，以同樣的方式影響著細(xì)胞過程。這一發(fā)現(xiàn)可能有助于揭示是什么導(dǎo)致了衰老，并為如何延緩衰老提供了建議。澳大利亞新南威爾士大學(xué)悉尼分校生物化學(xué)家Lindsay Wu說：“這為理解人類如何衰老和為什么衰老開辟了一個真正基礎(chǔ)性的新領(lǐng)域?！?/span>隨著動物年齡增長，細(xì)胞內(nèi)的各種分子過程變得不那么可靠，如基因突變更加頻繁，染色體末端斷裂、變短。論文共同通訊作者、德國科隆大學(xué)計算生物學(xué)家Andreas Beyer介紹，許多研究已經(jīng)探索了衰老對基因表達(dá)的影響，但很少探討它如何影響轉(zhuǎn)錄，即遺傳信息從藍(lán)圖DNA鏈復(fù)制到RNA分子的過程。為了找到答案，Beyer和同事分析了5種生物在不同成年年齡的全基因組轉(zhuǎn)錄變化情況。研究人員測量了衰老如何改變驅(qū)動轉(zhuǎn)錄的RNA聚合酶Ⅱ（Pol Ⅱ）在復(fù)制RNA時沿著DNA鏈移動的速度。他們發(fā)現(xiàn)，平均而言，Pol Ⅱ的速度隨著年齡增長變得更快，但在5種生物中都不那么精確，也更容易出錯。Beyer說：“我們發(fā)現(xiàn)了讀數(shù)和參考基因組之間有更多的不匹配。”先前的研究表明，限制飲食和抑制胰島素信號傳導(dǎo)可以延緩許多動物的衰老，延長其壽命，因此研究人員隨后調(diào)查了這些措施是否對Pol Ⅱ的速度有影響。研究表明，在攜帶胰島素信號基因突變的蠕蟲、小鼠和果蠅中，Pol Ⅱ的移動速度較慢。此外，在低熱量飲食的小鼠體內(nèi)，這種酶的傳播速度也較慢。但最終的問題是，Pol Ⅱ速度的變化是否會影響壽命。為此，Beyer團(tuán)隊追蹤了攜帶突變的果蠅和蠕蟲的存活情況，這些突變會減緩Pol Ⅱ的速度。研究發(fā)現(xiàn)，這些動物的壽命比不攜帶突變的同類長10%到20%。當(dāng)研究人員使用基因編輯逆轉(zhuǎn)蠕蟲的突變時，動物的壽命縮短了?！斑@確實(shí)建立了一種因果關(guān)系?！盉eyer說。研究人員還想知道，Pol Ⅱ的加速可否用DNA在細(xì)胞內(nèi)的結(jié)構(gòu)變化來解釋。為了最大限度減少它們所占的空間，大量遺傳信息緊密圍繞在名為組蛋白的蛋白質(zhì)周圍，形成被稱作核小體的束。通過分析人類肺細(xì)胞和臍靜脈細(xì)胞，研究人員發(fā)現(xiàn)，衰老細(xì)胞含有的核小體更少，這為Pol II的更快傳播鋪平了道路。英國格拉斯哥大學(xué)研究哺乳動物衰老的Colin Selman稱，這項(xiàng)研究是一項(xiàng)“非常令人興奮的工作”，證明了衰老機(jī)制在親緣關(guān)系較遠(yuǎn)的物種中是一致的。這為探索Pol Ⅱ作為減緩衰老過程的藥物靶點(diǎn)打開了大門。Pol Ⅱ轉(zhuǎn)錄過程的改變涉及許多疾病，包括各種類型的癌癥。人們已經(jīng)開發(fā)出一系列針對Pol Ⅱ的藥物?！巴ㄟ^研究它們對衰老的影響，可能有機(jī)會重新且有效地調(diào)整這些藥物的用途。”Selman說。
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