Cell：探究寿命的遗传基础

　　

生物通报道  斯坦福大学医学院的研究人员绘制出了一种异常短命鱼类的基因组图谱，这为科学家们利用这一生物来研究一些基因对寿命的影响铺平了道路（延伸阅读：Cell：用CRISPR构建衰老研究模型 ）。

研究人员将这一非洲青鳉鱼(African turquoise killifish)基因组图谱发布在12月3日的《细胞》(cell)杂志上，并提供了有关它寿命遗传决定因素的一些初步的见解。通过统计学分析调查不同生物的突变率，科学家们找到了证据证实，几个世纪以来存留在鳉鱼基因库中的一些罕见基因也存留于一些异常长寿动物的基因库中，研究人员想知道这是否意味着，进化“调整了”某些基因导致了不同长短的寿命。

研究的资深作者、斯坦福大学遗传学教授Anne Brunet说：“在自然界中看到的寿命跨度范围真是令人吃惊，我们对它的进化机制或作用机制真的知之甚少。通过获得这种鱼类的基因组，并与其他的物种进行比较，我们开始看到了造成物种间及物种内寿命差异的一些不同之处。”

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Brunet和实验室的成员们一起，在过去的9年里在斯坦福大学建立了一个鳉鱼社群，并为其他想研究鳉鱼的研究人员构建了一个访问鳉鱼基因组图谱的在线网站。她们希望研究鳉鱼（一些鳉鱼品种的寿命只有4-6个月）将帮助调查一些物种如鳉鱼存活不到一年，而其他的物种如一些鲸鱼可以存活200年的原因。她们还希望研究将帮助认识人类之间的寿命差异。

在快车道上的生命

进化至在莫桑比克和津巴布韦短暂的雨季内完成孵化和繁殖，非洲青鳉鱼有着极度压缩的生命周期。Brunet说，她和她的团队相信一旦绘制出非洲青鳉鱼的一些基因，将能够提供“令人兴奋的新机会利用进化的镜头来提出一些有关衰老的观点。”

利用一系列的基因组和遗传技术，研究组成员测序了鳉鱼的一些小片段DNA，然后利用专门的软件将这些序列串起来组装成完整的青鳉鱼基因组数字图谱。她们在几个不同的青鳉鱼品系中重复了这一过程，鉴别出了这些物种内一些重要的遗传变异。

Brunet说：“获得这一基因组，真的打开了利用遗传操作实验和更加概念性的比较基因组学研究的可能性。”

Brunet和同事们已开始在检测这种短命鳉鱼特有的一些基因，并让短命鳉鱼和更长寿的品系杂交来寻找与寿命相关的基因。

当她们让长寿命的鱼与短命的鱼交配时，观察到长寿命的祖父母和长寿命的孙辈之间共享的一组基因。她们注意到，在这组基因中有几个基因与其他物种的寿命及老化相关。

其中一个基因在人类具有对应的基因——与通常在成人晚期出现的额颞痴呆有关。研究人员将之视作为另一个好征兆，表明分析鳉鱼基因可为获得有关人类生物学的重要健康发现创造条件。

“我们还不知道这些研究结果与人类的确切关系，这些是我们正在积极探求的问题，”Brunet说。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

The African Turquoise Killifish Genome Provides Insights into Evolution and Genetic Architecture of Lifespan

Lifespan is a remarkably diverse trait ranging from a few days to several hundred years in nature, but the mechanisms underlying the evolution of lifespan differences remain elusive. Here we de novo assemble a reference genome for the naturally short-lived African turquoise killifish, providing a unique resource for comparative and experimental genomics. The identification of genes under positive selection in this fish reveals potential candidates to explain its compressed lifespan. Several aging genes are under positive selection in this short-lived fish and long-lived species, raising the intriguing possibility that the same gene could underlie evolution of both compressed and extended lifespans. Comparative genomics and linkage analysis identify candidate genes associated with lifespan differences between various turquoise killifish strains. Remarkably, these genes are clustered on the sex chromosome, suggesting that short lifespan might have co-evolved with sex determination. Our study provides insights into the evolutionary forces that shape lifespan in nature