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Cell子刊:发现端粒与肥胖症的关联
【字体: 大 中 小 】 时间:2013年06月24日 来源:生物通
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端粒是位于染色体末端的保护性结构,会随着年龄的增长而缩短。西班牙国立癌症研究中心(CNIO)的研究人员发现,保护端粒的RAP1基因在肥胖症中具有关键作用,文章于六月二十日发表在Cell旗下的Cell Reports杂志上。
生物通报道:科学家们发现,为端粒提供保护的基因,也与肥胖症有关。这是首次发现端粒与肥胖症之间存在关联。
端粒是位于染色体末端的保护性结构,会随着年龄的增长而缩短。西班牙国立癌症研究中心(CNIO)的研究人员发现,保护端粒的RAP1基因在肥胖症中具有关键作用,文章于六月二十日发表在Cell旗下的Cell Reports杂志上。
“虽然我们还不清楚这种关联的意义,不过端粒基因涉及肥胖症,这本身就让人很感兴趣,”文章的共同作者Maria Blasco说。
端粒是染色体末端的DNA序列,会随着细胞的每次分裂而逐渐缩短,反映了生物体的衰老情况。RAP1是shelterin蛋白复合体的一部分,该复合体是保护端粒的帽状结构。研究人员对六种shelterin蛋白进行了深入研究,发现RAP1不是生物生存所必需的蛋白,这一点与其它几种shelterin蛋白不同。
但这并不意味着RAP1蛋白不重要,研究人员对不同种属的基因组进行比较,发现RAP1在所有shelterin蛋白中最为保守。他们指出,在漫长的进化过程中,RAP1一直没有改变,它甚至存在于酵母中。这样的保守性通常表示,该分子在生物体内具有重要作用。
CNIO的研究人员发现,RAP1除了出现在端粒处,也存在于染色体的其它部位,他们推测RAP1能够调控其它基因的活性。为了研究RAP1的潜在功能,明确它在生物中的重要性,研究人员构建了缺乏RAP1的小鼠系,令他们感到惊讶的是,这些小鼠表现出肥胖症的典型特征。
“缺乏RAP1的小鼠,食量并没有变大,但它们的体重却大大增加,其中雌性小鼠反应更为明显。我们发现这些小鼠患有代谢综合症,并因此表现出多种肥胖症症状,包括腹部脂肪累积,葡萄糖和胆固醇水平过高等等,”文章的第一作者Paula Martínez说。
研究人员发现,RAP1能够调节重要的代谢相关基因,影响关键性的信号通路。“这一发现为肥胖症研究添加了新的因素,揭示了代谢紊乱与衰老之见的内在联系,” Blasco说。下一步,他们将深入解析RAP1在人类肥胖症中的作用。
(生物通编辑:叶予)
生物通推荐原文摘要:
RAP1 Protects from Obesity through Its Extratelomeric Role Regulating Gene Expression
RAP1 is part of shelterin, the protective complex at telomeres. RAP1 also binds along chromosome arms, where it is proposed to regulate gene expression. To investigate the nontelomeric roles of RAP1 in vivo, we generated a RAP1 whole-body knockout mouse. These mice show early onset of obesity, which is more severe in females than in males. Rap1-deficient mice show accumulation of abdominal fat, hepatic steatosis, and high- fasting plasma levels of insulin, glucose, cholesterol, and alanine aminotransferase. Gene expression analyses of liver and visceral white fat from Rap1-deficient mice before the onset of obesity show deregulation of metabolic programs, including fatty acid, glucose metabolism, and PPARα signaling. We identify Pparα and Pgc1α as key factors affected by Rap1 deletion in the liver. We show that RAP1 binds to Pparα and Pgc1α loci and modulates their transcription. These findings reveal a role for a telomere-binding protein in the regulation of metabolism.