基于能量地貌的量化分析揭示線蟲(chóng)衰老的內(nèi)在機(jī)制
中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所電分析化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員、美國(guó)石溪大學(xué)教授汪勁和電分析化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室助理研究員趙磊，通過(guò)量化分析線蟲(chóng)衰老相關(guān)的勢(shì)能地貌，揭示了線蟲(chóng)衰老的內(nèi)在機(jī)制，并指出了逆轉(zhuǎn)衰老過(guò)程的可能性和相應(yīng)的路徑。該成果在Journal of the Royal Society Interface發(fā)表后，石溪大學(xué)網(wǎng)站于11月30日?qǐng)?bào)道了汪勁研究員課題組的這項(xiàng)工作。?
近年來(lái)，科學(xué)家們通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，對(duì)一些特定基因的編輯能夠大幅延長(zhǎng)秀麗隱桿線蟲(chóng)的壽命（lifespan），但這些基因之間是如何相互作用，從而形成一種機(jī)制來(lái)影響線蟲(chóng)的衰老過(guò)程卻尚未得到明確的解釋。?
汪勁研究員課題組通過(guò)構(gòu)建與線蟲(chóng)衰老相關(guān)的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，對(duì)決定其動(dòng)力學(xué)的勢(shì)與流地貌進(jìn)行了量化分析。發(fā)現(xiàn)描述線蟲(chóng)衰老的勢(shì)能地貌中存在衰老化（ageing）和年輕化（rejuvenation）兩個(gè)可以通過(guò)基因表達(dá)強(qiáng)度進(jìn)行區(qū)分的系統(tǒng)狀態(tài)。通過(guò)模擬基因靜默（gene silencing）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)靜默有益于或有害于長(zhǎng)壽的基因時(shí)，分別提高了衰老化或年輕化狀態(tài)的穩(wěn)定性，揭示出兩種系統(tǒng)狀態(tài)與線蟲(chóng)壽命之間的關(guān)系，進(jìn)而識(shí)別了對(duì)衰老化和年輕化有較大影響的基因和基因調(diào)控。在自然條件下，衰老化狀態(tài)的穩(wěn)定性會(huì)隨著線蟲(chóng)的衰老而逐漸增強(qiáng)，然而基因編輯和環(huán)境變化可以改變兩種狀態(tài)的穩(wěn)定性，從而逆轉(zhuǎn)生命體衰老的趨勢(shì)。?
該項(xiàng)工作從系統(tǒng)層面量化分析了線蟲(chóng)衰老的動(dòng)態(tài)演化過(guò)程，揭示了衰老以及其逆轉(zhuǎn)過(guò)程（返老還童）的相應(yīng)內(nèi)在機(jī)制及途經(jīng)，為研究生命體衰老這一課題提供了一個(gè)全局量化的物理模型。?
（電分析化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）
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描述線蟲(chóng)衰老與返老還童過(guò)程的動(dòng)態(tài)地貌?
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