Вариация в ключевом метаболическом гене влияет на продолжительность жизни самцов плодовых мушек

Сверхэкспрессия важного гена, регулирующего энергетический метаболизм, может вызывать сильное сокращение продолжительности жизни у самцов плодовых мушек, но оказывает лишь небольшое негативное влияние на продолжительность жизни самок. К такому выводу пришли исследователи из Университета Северной Каролины. Эти результаты, затрагивающие метаболические гены и пути, важные для человека и других животных, проливают свет на половые различия в продолжительности жизни.

Биологи экспериментировали с ингибированием или сверхэкспрессией ключевого гена, который кодирует белок, помогающий преобразовывать питательные вещества в метаболическую энергию. Предыдущее исследование предполагало, что небольшие вариации в регуляторных областях этого гена могут коррелировать с различиями в продолжительности жизни.

В ходе исследования подавление экспрессии этого гена оказалось летальным для плодовых мушек обоих полов, что указывает на его необходимость для развития и жизнеспособности.

Затем учёные изучили несколько вариантов ДНК в регуляторной области гена в клеточных культурах. Некоторые варианты работали лучше других, и эти различия также воспроизводились in vivo — у живых мушек.

Наконец, исследователи вызвали сверхэкспрессию разных вариантов ДНК у генетически идентичных мушек, различающихся только этими вариантами. Они обнаружили, что один конкретный вариант ДНК сокращает продолжительность жизни самцов почти на две трети. У самок с этим вариантом продолжительность жизни также сокращалась, но этот эффект был значительно меньше, чем у самцов.

«Это наглядная демонстрация того, как вариация в геноме, контролирующая экспрессию центрального метаболического фермента, может быть связана с вариацией индивидуальной продолжительности жизни. Существуют различные генные взаимодействия, даже при генетической идентичности мушек, так что генетический фон самок, по-видимому, оказывается более защитным».

Резкий эффект на продолжительность жизни самцов оказался неожиданным. «Это говорит о важности гена, который необходим для развития, но при сверхэкспрессии становится более летальным для самцов. Более того, у этого гена есть консервативные аналоги у всех животных, включая людей».