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CGM第422期-陶妹-利用线粒体与细胞核共进化算法鉴定昆虫长寿基因
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线粒体与细胞核基因组之间通过氧化磷酸化这一关键途径,形成了相互依赖和紧密协作的稳定关系。以往的研究大多集中在线粒体本身,而较少共同关注与线粒体长期共进化的细胞核。本研究从共进化视角出发,结合进化生物学、计算生物学、功能基因组学等多个交叉学科,系统性地挖掘那些未定位到线粒体,但是与线粒体基因呈现高度共进化的核基因。 该研究系统地分析472个昆虫线粒体和细胞核基因之间的共进化速率协方差(ERC),并鉴定出75个未定位到线粒体,但是与线粒体基因呈现高度共进化的核基因。此外,我们观察到CG11837(人类DIMT1的直系同源基因)在调控昆虫寿命方面的作用。通过敲低该基因的表达水平,在五个不同昆虫物种及线虫中观察到显著性缩短寿命;相反,在果蝇和线虫中过表达该基因不仅显著延长寿命,还增强氧化磷酸化相关的基因活性。同时,DIMT1的过表达显示出保护人成纤维细胞免受细胞衰老影响的潜力。综上所述,我们的研究不仅揭示线粒体-核基因之间共进化速率协方差的图谱,并证实CG11837基因在动物中寿命调控的作用。
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