Дрозофила
С полным основанием можно сказать, что Drosophila melanogaster является наиболее изученным многоклеточным организмом. Знание устройства генома дрозофилы и организации генетического контроля большинства физиологических процессов позволяет считать эту муху одним из наиболее перспективных объектов генетики старения.
В то же время она является старей- 70 шей моделью геронтологических исследований. Начиная с 1916 г. проведенные с ее помощью исследования позволили обнаружить существование наследственных основ старения, обосновать теорию интенсивности жизнедеятельности, показать взаимосвязь между репродукцией и старением (Loeb, Northrop, 1916; Gonzalez, 1923; Pearl et al., 1923; Smith, 1958). Дрозофила интенсивно используется для исследований механизмов влияния внешнесредо- вых стрессов на продолжительность жизни. Она играет важную роль в проверке эволюционно-генетических теорий старения, а также часто используется в исследованиях возрастных изменений по методу анализа экспрессионных микрочипов.Основные ее преимущества следующие: 1) короткий жизненный цикл (12 дней) и малая продолжительность жизни (3 месяца) ;
2) относительная легкость содержания в лабораторных условиях;
3) удобство проведения генетических экспериментов — наличие балансеров и маркерных признаков (Москалев, 2004). Кроме того, она имеет ряд других несомненных преимуществ (Helfand, Rogi- na, 2003а): недорогое содержание; отточенность генетических и внешнесредовых манипуляций, влияющих на продолжительность жизни; обилие уже доступной информации о старении данного объекта; доступность линий, содержащих измененные гены; мощные технологии молекулярной генетики; полностью секвениро- ванный геном; с ее помощью уже достигнут успех в анализе другого сложного биологического феномена — развития.
В то же время как объект поиска консервативных в эволюции генов долгожительства дрозофила имеет и недостатки, причем такие же, как и нематода.
Поскольку соматические ткани имаго дрозофилы состоят из постмитотических клеток (исключение составляют некоторые интерстициальные клетки), она подходит как модель механизмов старения только нервной и мышечной систем человека (Brack et al., 1996). Она не позволяет обнаруживать отрицательное влияние новых мутаций на сосудистую систему, которая отсутствует. По этой причине нарушение инсулинового сигналинга, приводящее у низших животных к долгожительству, у человека связано с тяжелой патологией — сахарным диабетом. Для адекватного анализа продолжительности жизни необходимо исследовать долгожительство не менее 200—300 особей дрозофилы каждого пола (Helfand, Rogina, 2003а).Геном D. melanogaster имеет в диплоидном наборе 8 хромосом, его размер 180 Мб. Из 13 600 ее генов 39 % гомологичны генам человека (Vijg, 2007).
Среди основных стратегий изучения генетики старения у дрозофилы выделяют селективное скрещивание, картирование локусов количественных признаков и исследование единичных мута- 71
| Таблица 7 Гены продолжительности жизни Drosophila melanogaster
|
| Опт, | ? | (при повсеместном выключены) + |
| Еірег, | (при сверх | |
| йгопс | экспрессии | |
| грііЗ | Деацетилаза гистонов | в нервной системе) + |
| іі5іг2 | Деацетилаза гистонов | + |
| сііір | Лиганд рецептора инсулина | (при сверхэкспрессии) + + |
| ІпК | Рецептор инсулина | + |
| сЫсо | Субстрат рецептора инсу | + |
| ААкї | лина Протеинкиназа | + |
| Б8к-1 | Тот же | + |
| Проапоптозные белки | ? | Тот же |
| Деацетилирует гистон Н4, регулирует экспрессию генов | НО АС2 | Вйегшап et а1., 2003 |
| Стресс-ответ | 51ИТ] | ]1с^та, НеНатТ 2004 |
| Инсулиновый сигналинг | ВгтщЫоп е! а1., 2005 | |
| Та же | 1пК | Тот же |
| » » | 1пК8 | » » |
| » » | Ак1 | » » |
| » » | ? | » » |
| Ген | Белок |
| сіРТЕМ | Фосфатаза |
| дРОХО | Транскрипционный фактор |
| рстг | Карб оке и л м ети л тр а не фе - раза |
| ЬБр70 | Белок теплового шока |
| Н$р68 | Тот же |
| ііхрі 7 | » » |
| к$р26 | » » |
| }іяр23 | » » |
| Іі5р22 | » » |
Таблица 7 (продолжение)
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||