Toleranz zu betonen, ist ein ‚trade-off‘ als Fruchtfliegen Alter: erste Studie zu zeigen, wie die Auswirkungen der Futtersuche-gen sind von Vorteil früh im Leben, aber kostspieligen später im Leben

Die Folgen des Alterns sind Schäden und Entartung von Zellen, das führt zu einem Verlust der Funktion, Anfälligkeit für Krankheiten und schließlich der Tod. Ein Kennzeichen des Alterungsprozesses ist die fortschreitende Rückgang des Nervensystems, einschließlich der beiden motorischen und kognitiven Funktionen. Um Angelegenheiten zu erschweren, die Natürliche variation in der überalterung der Bevölkerung macht es schwierig, die Untersuchung der Faktoren, die dazu beitragen, verhaltensbedingte Rückgang. Weil der menschliche Alterungsprozess ist in der Regel langsam, wobei Altern Biomarker und Vorhersage von individuellen unterschieden hat sich als sehr anspruchsvoll.

Mit Hilfe der gemeinsamen Fruchtfliege (D. melanogaster), dem Alter schnell, weil es nur lebt etwa 60 Tage, Neurowissenschaftler von der Florida Atlantic University die Charles E. Schmidt College der Wissenschaft geben Einblicke in die gesunde Alterung durch die Untersuchung der Auswirkungen einer Futtersuche gen auf Alter und stress-Toleranz.

Bei den meisten Organismen sind beraubt von Sauerstoff, Ihre Gehirnzellen verlieren-Homöostase und sind unter oxidativem stress oder zu viele freie Radikale, die Zellschäden verursachen oder zum Tod führen. Wenn Fruchtfliegen sind beraubt von Sauerstoff, jedoch verlangsamen Sie Ihren Stoffwechsel und geben Sie in einem reversiblen Koma, die es Ihnen ermöglichen, zu überleben rauen Umgebungsbedingungen. Protein kinase G, oder PKG, ist ein Enzym, das reguliert verschiedene biologische Prozesse wie die Muskelkontraktion und die Erweiterung der Blutgefäße. Dieses Enzym reguliert die synaptische transmission und neuronale Funktion.

Es ist bekannt, dass die Unterschiede in der Futtersuche (Z) – gen kodiert für das PKG ist zuständig für die Unterschiede in der neuroprotektion bei schweren oxidativen stress. Die für die gen-oder einer Ihrer verwandten gen-Sequenzen ist konserviert in vielen Arten und wurde Verwicklung in mehrere Verhaltens-physikalischen Eigenschaften, einschließlich Fütterung, Schlaf, lernen und Gedächtnis, und Umwelt-stress-Toleranz. Was nicht bekannt ist, wie das Alter wirkt sich auf Verhalten und stress-Toleranz.

In einer Studie in der veröffentlichten Journal of Experimental Biology, FAU-Forscher sind die ersten, zu berichten, dass PKG-Ebenen in Fruchtfliegen beeinflussen Verschlechterung aufgrund von Alterung mit einem robusten Verhaltens-Komponente. Sie haben entdeckt, dass die für gen verleiht Schutz bei niedrigen Sauerstoff stress auf Kosten der Langlebigkeit und einen Rückgang der Bewegungsaktivitäten mit dem Alter bei Fruchtfliegen. Es ist ein trade-off — erhöhte Toleranz gegenüber niedrigen Sauerstoff stress erhöht die fitness, die früh im Leben, es kommt aber auch auf Kosten der Lebensdauer und der motorischen Aktivität später im Leben. Diese Ergebnisse deuten auf eine neuartige Rolle für den PKG-Signalweg im gesunden Altern und Seneszenz.

Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass stark unter anoxischen stress (1% Sauerstoff), fliegt Ausdruck hohe PKG fallen ins Koma, schneller, und dies gilt sowohl bei Jungen und alten Fliegen. Die Forscher zeigen auch, dass die PKG-Einflüsse, stress Toleranz in alten Fliegen unter hypoxischen Bedingungen (3% Sauerstoff) mit Fliegen auszudrücken niedrigen Niveaus des PKG, deutlich zu erhöhen Ihre Aktivität während der stress.

Interessanterweise fanden die Forscher die gleiche Wirkung mit dem Alter und normoxic (21% Sauerstoff) Bedingungen, was darauf hinweist, dass das Alter selbst ist ein stress. Die Forscher haben auch herausgefunden, dass niedrige PKG fliegt wirklich länger Leben.

„Durch das Verständnis, funktionelle Rückgang, wir werden in der Lage sein zu finden die Biomarker des Alterns und identifizieren von therapeutischen Interventionen zu begegnen, hat die schädlichen Auswirkungen der Alterung“, sagte Ken Dawson-Scully, Ph. D., außerordentlicher professor von biologischen Wissenschaften im FAU Charles E. Schmidt College of Science und Mitglied der FAU Brain Institute (I-GEHIRN). „Mit Zunehmender Lebenserwartung kommt notwendig zu verstehen, wie wir können auch Altern.“

Funktionale Seneszenz, in dieser Studie definiert als inhärente altersbedingten Abnahme in der physiologischen und Verhaltens-Funktion beeinflusst werden kann von pleiotropic Gene, die zur Steuerung von mehr als einem Merkmal. Antagonistische pleiotropie tritt auf, wenn eine Eigenschaft ist vorteilhaft für einen Organismus sind die fitness-und die andere ist schädlich. Weil genetische Konflikte können dadurch entstehen, dass eine Reihe von physiologischen, Entwicklungs-oder Verhaltens-Quellen, pleiotropie ist mehr allgemein bezeichnet als „trade-offs“ zwischen early – und late-life performance in Tier-Modellen des Alterns wie Würmer, Fruchtfliegen und Mäuse.

„Unabhängig davon, ob diese Studie ist ein Indikator für Verhalten und fitness-Folgen in der Natur, unsere Ergebnisse machen die Fruchtfliege eine klare Wahl für die Untersuchung von potenziellen Krankheiten, die mit Energie-Dysfunktion“, sagte Stephanie P. Kelly, Ph. D., co-Autor und ein Gelehrter der FAU Gehirn-Institut und student im Aufbaustudium in integrative Biologie, FAU Charles E. Schmidt College of Science.