hil-1基因通过饮食限制通路调节秀丽隐杆线虫寿命
2023.07.31目的 揭示H1连接子组蛋白基因 (H1 linker histone gene,hil-1) 的生理学功能,以及其调控线虫寿命的 分子机制。
方法 以秀丽隐杆线虫为模式生物,采用RNA干扰菌喂食、hil-1(gk229) 突变体回交纯化以及过表达质 粒显微注射技术来敲降、敲除以及过表达hil-1基因,然后观察线虫存活寿命及产卵情况,通过热耐受实验、百草枯 应激实验和重金属Cr6+ 应激实验评价hil-1(gk229) 突变体的抗逆性,利用实时荧光定量PCR实验以及构建双突变体 线虫进一步确定hil-1调控寿命所关联的信号通路和作用靶点。
结果 与野生型N2线虫相比,RNA干扰后的线虫寿 命以及hil-1(gk229) 突变体线虫寿命明显缩短 (P<0.001),而 hil-1全身性过表达后线虫寿命延长 (P<0.05)。与野 生型N2线虫相比,hil-1(gk229) 突变体线虫对热压力和氧化压力的耐受性明显降低 (P<0.001,P<0.05),而对重 金属的耐受能力无差异 (P>0.05)。并且,相比于野生型N2线虫,hil-1(gk229) 突变体线虫的发育周期缩短 (P< 0.001),产卵提前 (P<0.001),但产卵总量没有显著变化 (P>0.05)。给eat-2(ad465) 突变体线虫喂食hil-1 RNA干 扰菌后,hil-1表达下调不影响eat-2(ad465) 突变体线虫的寿命 (P>0.05)。相较于野生型N2线虫,hil-1(gk229) 突 变 体 线 虫 中 daf-16 表 达 水 平 明 显 下 调 (P<0.001), 其 下 游 基 因 mtl-1 和 ctl-1 表 达 也 下 调 (P<0.05 , P<0.001)。与daf-2(e1370) 突变体相比,daf-2(e1370);hil-1(gk229) 双突变体线虫的寿命无明显变化 (P>0.05); 而与daf-16(mu 86) 突变体相比,daf-16(mu86);hil-1(gk229) 双突变线虫的寿命明显缩短 (P<0.001)。与对照组 相比,在表皮和肠道中RNA干扰hil-1基因表达后线虫寿命明显缩短 (P<0.001)。
结论 hil-1基因缺失明显缩短线虫 寿命,同时使线虫对热压力和氧化压力的耐受性降低。hil-1基因可能通过饮食限制信号通路调控秀丽隐杆线虫的寿 命,且该作用主要在表皮和肠道。