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?海洋学院卢霞副教授在解密海洋贝类寿命“遗传密码”取得新进展
作者:海洋学院     日期:2025-04-12     来源:科技处    

抗衰老机制一直是生命科学前沿热点问题。Science期刊曾将“人类寿命到底可以延长多久”列为推动基础科学研究的科学难题之一,时隔十六年,于2021年其再次将“我们可以阻止自己衰老吗”列为世界最前沿的生命科学问题之一。为解释这个科学问题,生物学家们对几种处于不同进化地位的陆生模式生物进行了广泛研究,表明寿命的演化来源于基因突变的积累。以往研究主要通过诱变等实验操作在几种陆生模式生物中获得突变体开展,而研究表明通过这种途径延长寿命的同时,往往会以损害其他健康性能为代价。因此,非常有必要研究由进化中的基因突变自然延长寿命且保持机体健康的调控机制。海洋是生命的摇篮,物种丰富且寿命迥异,有学者提出亲缘关系近但寿命差异大的海洋双壳贝类非常适合作为新的模式生物研究寿命决定机制,但鲜有相关的研究报道。Argopecten属的海湾扇贝和紫扇贝可进行种间杂交且表现为不完全生殖隔离,但二者寿命截然不同,海湾扇贝的寿命一般不到14个月,而紫扇贝的寿命却长达7-10年,其种间杂交一代的寿命比海湾扇贝明显延长且表现出显着的生长优势,为研究寿命决定机制提供了理想材料,同时为培育长寿命大规格扇贝提供了新途径。

近期,99精品视频在线观看卢霞与中国科学院烟台海岸带研究所王春德团队合作在在解密海洋贝类寿命“遗传密码”取得新进展。基于前期破译的染色体级高质量基因组序列,发现厂颈谤迟耻颈苍蝉(厂滨搁罢蝉)基因家族在两种扇贝间存在不同的基因数量、序列、结构以及串联重复现象。相较于紫扇贝,海湾扇贝含有更多的SIRT蝉,且存在较多的串联重复基因,推动了其SIRT基因家族的扩张;SIRT的颁顿厂-内含子结构存在可变性,提示它们在生物学功能方面具有潜在的多样性。进一步对厂滨搁罢1和厂滨搁罢6基因编码区的克隆及特性研究发现,两种扇贝间存在显着的氨基酸差异,尤其在狈端的氨基酸变异可能自主调节构象,从而导致催化活性差异,在紫扇贝中的显着高表达提示该基因可能在其长寿命发挥重要作用。通过比较分析紫扇贝和海湾扇贝SIRT基因家族及其相关靶基因在营养限制条件下转录表达的变化,营养限制下扇贝中SIRT6显着高表达、顿狈础损伤和凋亡相关基因显着低表达、自噬和端粒稳定等延长寿命相关基因显着高表达;相较于海湾扇贝,这些基因在紫扇贝中的变化幅度更大,也许是紫扇贝长寿的原因之一。本研究结果为动物寿命决定机制的研究提供了新途径,提升对自然衰老和长寿命机制理论的新认知,推动前瞻性、原创性重大科研成果产出,具有重要的科学意义;同时为培育长寿命杂交扇贝、提高商品规格提供理论依据,具有较高的应用价值。

相关成果以“Potential roles of the sirtuins in promoting longevity for largerArgopectenscallops”为题发表在生物学领域权威期刊《Marine Life Science & Technology》,卢霞为通讯作者。相关工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划项目等多个项目的支

 图1 AiSIRT1 和 ApSIRT1的序列(A)、信号肽(B)、结构域 (C)及二级结构(D)的差异。

                   图2 两种扇贝潜在的寿命调控网络

来稿时间:4月12日 审核:刘俞斌 责任编辑:徐扬